Điều khiển trượt giảm độ rung cho robot công nghiệp IRB 120

Tóm tắt: 18 | PDF: 83

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Author

  • Lê Ngọc Trúc

Từ khóa:

Điều khiển trượt
robot công nghiệp
hàm mũ
giảm độ rung

Tóm tắt

Kỹ thuật điều khiển trượt đã được phát triển và áp dụng thành công cho nhiều dạng robot. Hạn chế của điều khiển trượt là xuất hiện hiện tượng rung trong hệ thống. Nên người thiết kế phải cân bằng giữa hai tiêu chí là thời gian quá độ và mức độ rung. Bài báo sử dụng hệ số khuếch đại biến thiên theo hàm mũ trong luật điều khiển trượt để có thể hạn chế độ rung và giảm thời gian quá độ của toàn hệ một cách tốt hơn so với bộ điều khiển trượt cơ bản sử dụng hệ số khuếch đại là hằng số. Bộ điều khiển trượt sử dụng hệ số khuếch đại dạng hàm mũ sẽ tạo ra tín hiệu điều khiển lớn trong giai đoạn tiến tới mặt trượt làm tăng tốc độ đạt tới mặt trượt, và duy trì tín hiệu điều khiển nhỏ trong giai đoạn trượt để giảm độ rung. Các phân tích lý thuyết và các kết quả mô phỏng khi áp dụng cho robot công nghiệp IRB 120 đã phản ánh tính hiệu quả của hệ số khuếch đại dạng hàm mũ trong bộ điều khiển trượt.

Tài liệu tham khảo

    [1] J. E. Slotine and W. Li, Applied Nonlinear Control. Englewood Cliffs, NJ, USA: Prentice Hall, 1991.
    [2] V. Utkin, Sliding Mode in Control and Optimization. Berlin, Germany: Springer-Verlag, 1992.
    [3] H. K. Khalil, Nonlinear systems, 3rd ed. New Jewsey, USA: Prentice Hall, 2002.
    [4] R. Gorez, “Conclusions of 5-year investigations in sliding mode control of manipulators”, in European Control Conference (ECC), 1999, pp. 3546–3551.
    [5] Yew-Wen Liang, Sheng-Dong Xu, Der-Cherng Liaw, and Cheng-Chang Chen, “A Study of T–S Model-Based SMC Scheme With Application to Robot Control”, IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 55, no. 11, pp. 3964–3971, 2008.
    [6] V. Đ. Đạt, H. X. Dũng, P. V. Kiểm, N. M. Tâm, and N. V. Đ. Hải, “Phương pháp điều khiển mờ-trượt cho hệ Pendubot”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Đà Nẵng, vol. 11, no. 120, pp. 12–16, 2017.
    [7] Liangyong Wang, Tianyou Chai, and Lianfei Zhai, “Neural-Network-Based Terminal Sliding-Mode Control of Robotic Manipulators Including Actuator Dynamics”, IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 56, no. 9, pp. 3296–3304, Sep. 2009.
    [8] D. T. Quốc, N. T. Hòa, and L. T. Dũng, “Ứng dụng mạng ANFIS cho điều khiển trượt đồng bộ tay máy robot song song phẳng 3 bậc tự do”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol. 17, no. 1.1, pp. 68–73, 2019.
    [9] J. Baek, M. Jin, and S. Han, “A New Adaptive Sliding-Mode Control Scheme for Application to Robot Manipulators”, IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 63, no. 6, pp. 3628–3637, 2016.
    [10] N. Đ. C. Tâm and Đ. Q. Vinh, “Sử dụng bộ điều khiển trượt thích nghi để lật và điều khiển ổn định con lắc ngược bánh xe quán tính”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol. 7, no. 104, pp. 37–41, 2016.
    [11] F. Baklouti, S. Aloui, and A. Chaari, “Adaptive Fuzzy Sliding Mode Tracking Control of Uncertain Underactuated Nonlinear Systems: A Comparative Study”, J. Control Sci. Eng., vol. 2016, pp. 1–12, 2016.
    [12] T. H. Nguyên, P. X. Minh, and N. C. Khoa, “Điều khiển trượt nơron thích nghi bền vững cho robot 3 bậc tự do”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam, vol. 52, no. 5, pp. 541–548, 2014.
    [13] N. D. Phước, Phân tích và điều khiển hệ phi tuyến. NXB Bách khoa Hà Nội, 2012.
    [14] Y. Xia, Z. Zhu, and M. Fu, “Back-stepping sliding mode control for missile systems based on an extended state observer”, IET Control Theory Appl., vol. 5, no. 1, pp. 93–102, 2011.
    [15] M. B. R. Neila and D. Tarak, “Adaptive Terminal Sliding Mode Control for Rigid Robotic Manipulators”, Int. J. Autom. Comput., vol. 8, no. 2, pp. 215–220, 2011.
    [16] T. Floquet, J.-P. Barbot, and W. Perruquetti, “Higher-order sliding mode stabilization for a class of nonholonomic perturbed systems”, Automatica, vol. 39, no. 6, pp. 1077–1083, 2003.
    [17] G. Bartolini, A. Ferrara, and E. Usai, “Chattering avoidance by second-order sliding mode control”, IEEE Trans. Automat. Contr., vol. 43, no. 2, pp. 241–246, 1998.
    [18] V. Parra-Vega and G. Hirzinger, “Chattering-free sliding mode control for a class of nonlinear mechanical systems”, Int. J. Robust Nonlinear Control, vol. 11, no. 12, pp. 1161–1178, 2001.
    [19] Weibing Gao and J. C. Hung, “Variable structure control of nonlinear systems: a new approach”, IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 40, no. 1, pp. 45–55, 1993.
    [20] “Product specification IRB 120 (Document ID: 3HAC035960-001)”. ABB Robotics, 2018.
    [21] “IRB 120 CAD Models”, ABB Robotics. [Online]. Available: https://new.abb.com/products/robotics/industrial-robots/irb-120/irb-120-cad.
    [22] L. N. Truc, N. V. Quyen, and N. P. Quang, “Dynamic model with a new formulation of Coriolis/centrifugal matrix for robot manipulators”,
    [23] J. Comput. Sci. Cybern., vol. 36, no. 1, pp. 89–104, 2020.
    [24] P. Gamorski, “Sliding mode control of continuous time systems with reaching law based on exponential function”, J. Phys. Conf. Ser. (12th Eur. Work. Adv. Control Diagnosis), vol. 659, p. 012048, 2015.
Xem thêm

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Đã Xuất bản

Jul 31, 2020
Download
PDF
Cách trích dẫn
Le Ngoc Truc. “Điều khiển trượt giảm độ Rung Cho Robot công nghiệp IRB 120”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 18, số p.h 7, Tháng Bảy 2020, tr 11-17, https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/3202.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##