РАЗРАБОТКА АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ МАНИПУЛЯТОРА С ВЫСОКОЙ СТЕПЕНЬЮ УСТОЙЧИВОСТИ
DOI:
https://doi.org/10.52167/1609-1817-2025-137-2-133-141Ключевые слова:
показатели стабильности, система управления, регулятор, нагрузка, траекторияАннотация
В данной статье рассматривается разработка адаптивной системы управления движением манипулятора. Исследование направлено на создание алгоритмов управления, обеспечивающих высокую точность и устойчивость при неопределённости параметров и внешних возмущениях. Предложенный метод позволяет изменять параметры системы без прерывания работы и эффективно адаптируется к их медленным изменениям. Проведён сравнительный анализ адаптивного регулятора с пропорционально-дифференциальным (ПД) регулятором и методом расчёта крутящего момента. Эксперименты на высокоскоростном роботе с двумя степенями свободы показали, что адаптивный регулятор эффективно компенсирует ошибки и обеспечивает точное следование траектории. Результаты исследования подтверждают, что адаптивный регулятор сохраняет устойчивость к шумам и не моделируемой динамике на уровне ПД-регулятора, но значительно превосходит его по точности слежения. Разработанная система управления способна переключаться между различными режимами в зависимости от требований к скорости, точности и адаптации.
Библиографические ссылки
[1] Никифоров В.О. Наблюдатели внешних детерминированных возмущений. Объекты с неизвестными параметрами // Автоматика и телемеханика. 2004. №11. с.40-48.
[2] Tao G., Ioannou P.A. Model reference adaptive control for plants with unknown relative degree // IEEE Trans. On Automatic Control 1993. V.38.N.6, p.976-982.
[3] Craig J., Adaptive Control of Mechanical Manipulators. Reading//MA. Addison Wesley, 1985. p. 190-195.
[4] Slotine J., Li W. Theoretical issues in adaptive control // 5th Yale Workshop on Applications of Adaptive Systems Theory, Yale University, New Haven, CT, 1985(a). p.252-259.
[5] Reed J., Ioannou P., Instability analysis and robust adaptive control of robotic manipulators // Proc. IEEE Conf. Decision Control, Austin TX, 1988. p. 381-386.
[6] Morgan A.P., Narendra K.S., On the uniform asymptotic stability of certain liner nonautonomous differential equations // SIAM J. Contr.Optimiz., vol.15,1977. p. 5-24.
[7] Ioannou P. Tsakalis K. A robust direct adaptive controller // IEEE Trans. Autom. Control vol. AC-31, N.11, 1985. p. 1033-1043.
[8] Astrom K., Wittenmark B. Adaptive Control Reading // MA: Addison-Wesley, 1989. p. 52-55.
[9] De Wit C.C., Siciliano B., Bastin G., Theory of robot control // Springer Science and Business Media, 2012, p.4-8.
[10] Ivanov K., Gonzalez-Cruz C.A., Ceccarelli M., Ozhiken A.K., Cafolla D., Design and experiences of a planetary gear box for adaptive drives // Mechanisms and Machine Science, 2019, N.59, p.284-291.
[11] Y. Yang, Z. Liu and G. Ma, "Adaptive Distributed Control of a Flexible Manipulator Using an Iterative Learning Scheme," in IEEE Access, vol. 7, pp. 145934-145943, 2019, doi: 10.1109/ACCESS.2019.2946018.
[12] Xu, Y.; Wang, X.; Wang, L.; Wang, K.; Ma, L. Learning Control for Flexible Manipulators with Varying Loads: A Composite Method with Robust Adaptive Dynamic Programming and Robust Sliding Mode Control. Electronics 2022, 11, 956. https://doi.org/10.3390/electronics11060956
[13] Xue, G.; Liu, Y.; Shi, Z.; Guo, L.; Li, Z. Research on Trajectory Tracking Control of Underwater Vehicle Manipulator System Based on Model-Free Adaptive Control Method. J. Mar. Sci. Eng. 2022, 10, 652. https://doi.org/10.3390/jmse10050652
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
Лицензия
Copyright (c) 2025 Асылбек Өжікен, Амандык Тулешов, Касымбек Ожикенов, Илияс Рысбек, Әли Кәрім
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
