English version
ISSN 1817-2172, рег. Эл. № ФС77-39410, ВАК

Дифференциальные Уравнения
и
Процессы Управления

О журнале История Журнала Издатель Адреса Тематика Редакторский состав Рецензирование Для авторов Издательская этика Коллекция номеров English version

Управление с итеративным обучением в условиях неопределенности с учетом нелинейности типа люфта

Автор(ы):

Юлия Павловна Емельянова

к.ф.-м.н. доцент кафедры прикладной математики Арзамасского политехнического института (филиала) Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева

emelianovajulia@gmail.com

Аннотация:

Решается задача синтеза управления с итеративным обучением дискретной системой, функционирующей в повторяющемся режиме с учетом нелинейности типа люфта, присущей исполнительным механизмам роботов, на основе информации об измеряемом выходном сигнале и с двумя типами корректирующих поправок. Параметры системы точно неизвестны и описываются аффинными моделями неопределенности. Постановка задачи мотивирована тенденциями развития высокоточных роботизированных производств, а также медицинских реабилитационных роботов. На примере портального робота проводится исследование влияния величины зоны нечувствительности характеристики люфта на точность воспроизведения желаемой траектории и проводится сравнительный анализ двух типов корректирующих поправок.

Ключевые слова

Ссылки:

  1. Emelianova J. Iterative Learning Control of an Uncertain System with Input Saturation Using the Measurable Output // Proceedings of the 11th International Conference on Systems and Control (ICSC 2023). - 2023. - p. 219-224
  2. Емельянова Ю. П. Управление с итеративным обучением на основе наблюдаемого выхода с учетом нелинейности типа насыщения // Дифференциальные уравнения и процессы управления. - 2024. - N. 3. - c. 47-66
  3. He W., Meng T., Zhang S., Liu J. -K., Li G., Sun C. Dual-Loop Adaptive Iterative Learning Control for a Timoshenko Beam With Output Constraint and Input Backlash // IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems. - 2019. 49(5). - pp. 1027-1038
  4. Zhou X., Wang H., Tian Y., Zheng G. Disturbance Observer-Based Adaptive Boundary Iterative Learning Control for a Rigid-Flexible Manipulator with Input Backlash and Endpoint Constraint // International Journal of Adaptive Control and Signal Processing. - 2020. - 34 (9). - pp. 1220-1241
  5. Wei Z. -B., Quan Q., Cai K. -Y. Output Feedback ILC for a Class of Nonminimum Phase Nonlinear Systems With Input Saturation: An Additive State-Decomposition-Based Method // IEEE Transactions on Automatic Control. - 2017. - 62(1). - pp. 502-508
  6. Гелиг А. Х., Леонов Г. А., Якубович В. А. Устойчивость нелинейных систем с неединственным состоянием равновесия. М. : Наука, 1978
  7. Tao G., Kokotovic P. V. Adaptive control of systems with backlash // Automatica. - 1993. - 29(2). - pp. 323-335
  8. Freeman C. T., Rogers E., Hughes A. -M., Burridge J. H., Meadmore K. T. Iterative Learning Control in Health Care: Electrical Stimulation and Robotic-Assisted Upper-Limb Stroke Rehabilitation // IEEE Control Systems. - 2012. - V. 32, Issue 1. - pp. 18-43
  9. Meadmore K. L., Exell T. A., Hallewell E., Hughes A. -M., Freeman C. T., Kutlu M., Benson V., Rogers E. , Burridge J. H. The application of precisely controlled functional electrical stimulation to the shoulder, elbow and wrist for upper limb stroke rehabilitation: a feasibility study, Journal of Neuro Engineering and Rehabilitation, 11(1):105, 2014
  10. Sakariya S. E., Freeman C. T., Yang K. Iterative learning control of functional electrical stimulation in the presence of voluntary user effort // Control Engineering Practice. - 2020. - vol. 96, 104303
  11. Byungjun Kim, Seibum B. Choi Terminal iterative learning control for an electrical powertrain system with backlash // 2023 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC). - 2023. - pp. 2991-2996
  12. Pakshin P., Emelianova J., Rogers E., Galkowski K. Iterative learning control for discrete systems with input backlash // IFAC-PapersOnLine. - 2023. - Vol. 56(2). - pp. 1069-1074
  13. Pakshin P., Emelianova J., Emelianov M., Galkowski K., Rogers E. Dissipativity and Stabilization of Nonlinear Repetitive Processes. Systems & Control Letters. - 2016. - V. 91. - pp. 14-20
  14. Rogers E., Chu B., Freeman C., Lewin P. Iterative Learning Control Algorithms and Experimental Benchmarking. John Wiley, 2023
  15. Pakshin P., Emelianova J., Emelianov M., Rogers E., Galkowski K. Iterative Learning Control of Discrete Systems With Actuator Backlash Using a Weighted Sum of Previous Trial Control Signals // IEEE Control Systems Letters. - 2023. - Vol. 7. - pp. 2958-2963
  16. Boyd S., El Ghaoui L., Feron E., Balakrishnan V. Linear Matrix Inequalities in System and Control Theory. Philadelphia: SIAM, 1994.

    [17] Hladowski L., Galkowski K., Cai Z., Rogers E., Freeman C., Lewin P. Experimentally Supported 2D Systems Based Iterative Learning Control Law Design for Error Convergence and Performance // Control Engineering Practice. - 2010. - V. 18. - pp. 339-348.

Полный текст (pdf)