Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A robust path following algorithm based on the orthogonal Bishop parametrization for a non-holonomic mobile manipulator

Mazur Alicja, Dyba Filip

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2025

|

Vol. 35, no. 2

209--224

EN

We deal with the fundamental problem of path following applied to control mobile manipulators. A parametric-based path following algorithm is proposed. Such an approach results in a cascaded structure of the control system, so that the control algorithm is designed using the backstepping integrator method. The proposed solution is robust due to the following features. Firstly, it is based on the Bishop parametrization, which is well-defined at every point of the curve. Moreover, we present a novel approach to the orthogonal projection method onto the path so that the motion precisely along the path is possible. Finally, the robustness to structural and parametric uncertainties of the dynamics model is guaranteed thanks to the sliding mode controller applied at the dynamic level of the control cascade. The problem is analyzed theoretically. The achieved results are verified with an exemplary simulation study. The proposed algorithm assures asymptotic convergence of errors to zero for less strict requirements imposed on the desired path and in the case of partial knowledge of the dynamics model.

2

Enhanced sensorless nonlinear control strategy of doubly fed induction motor based on sliding mode observer

Bennadji Hocine, Bekakra Youcef, Khadar Saad, Gasmi Hamza

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 6

129--135

EN

This paper presents a sensorless nonlinear control strategy for a doubly fed induction motor (DFIM) based on a combination of backstepping control (BS) and sliding mode observer (SMO) approaches. The main objective is to enhance the performance of field-oriented control (FOC) for DFIM by improving speed control performance, reducing electromagnetic torque ripple and improving stator current distortion, and achieving effective decoupling between torque and stator flux. The stability analysis of the proposed control strategy is conducted using Lyapunov theory. Furthermore, a sliding mode observer is designed to estimate the load torque and motor speed without needing additional sensors. The effectiveness of the proposed control strategy is validated by several simulation tests using Matlab/Simulink software. The results of the first test demonstrate remarkable improvements in response and steady state error of the speed control. Furthermore, the robustness of the designed control strategy is assessed, exhibiting superior performance in speed and torque control, as well as robustness against load disturbances and parameter variations. These findings highlight the potential of the proposed sensorless BS control strategy, with the sliding mode observer, as a promising solution for sensorless control of DFIM in diverse industrial applications.

PL

W artykule przedstawiono bezczujnikową strategię nieliniowego sterowania silnikiem indukcyjnym z podwójnym zasilaniem (DFIM), opartą na połączeniu podejścia ze sterowaniem krokowym (BS) i obserwatorem trybu ślizgowego (SMO). Głównym celem jest zwiększenie wydajności sterowania zorientowanego na pole (FOC) dla DFIM poprzez poprawę wydajności sterowania prędkością, zmniejszenie tętnienia elektromagnetycznego momentu obrotowego i poprawę zniekształceń prądu stojana oraz osiągnięcie skutecznego oddzielenia momentu obrotowego od strumienia stojana. Analizę stabilności zaproponowanej strategii sterowania przeprowadzono z wykorzystaniem teorii Lapunowa. Co więcej, obserwator trybu ślizgowego ma za zadanie szacować moment obciążenia i prędkość silnika bez konieczności stosowania dodatkowych czujników. Skuteczność zaproponowanej strategii sterowania została potwierdzona szeregiem testów symulacyjnych z wykorzystaniem oprogramowania Matlab/Simulink. Wyniki pierwszego testu wykazują niezwykłą poprawę reakcji i błędu stanu ustalonego kontroli prędkości. Ponadto oceniana jest solidność zaprojektowanej strategii sterowania, wykazująca doskonałą wydajność w zakresie sterowania prędkością i momentem obrotowym, a także odporność na zakłócenia obciążenia i zmiany parametrów. Odkrycia te podkreślają potencjał proponowanej bezczujnikowej strategii sterowania BS z obserwatorem w trybie ślizgowym jako obiecującego rozwiązania do bezczujnikowego sterowania DFIM w różnorodnych zastosowaniach przemysłowych.

3

Dynamic sliding mode and backstepping controllers for trajectory tracking of mobile robot wheeled

Mekkaoui Mohammed, Zemalache Megueni Kadda

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 4

221--225

EN

rajectory tracking for a wheeled mobile robot is a complex problem encountered in robotics science. Many difficulties affect robot tracking control such as, nonlinear model, robot parameter uncertainties, external factors and disturbances. In this article, two controllers: dynamic sliding mode (DSMC) and dynamic backstepping (DBKC) are proposed for path following. The main objective of the developed algorithms is to control a non-holonomic wheeled mobile robot (WMR), The design of the two controllers (DSMC) and (DBKC) is based on Lyapunov's theorem, the kinematic controller is used to provide the desired values of the linear and angular velocities for the given trajectory. A stability analysis based on Lyapunov is presented to ensure the stability and convergence of WMR to the desired position, speed and velocity. . The simulation results show the effectiveness of the robust controllers proposed in terms of precision and stability in different types of trajectories.

PL

Śledzenie trajektorii kołowego robota mobilnego to złożony problem napotykany w robotyce. Na sterowanie śledzeniem robota wpływa wiele trudności, takich jak model nieliniowy, niepewność parametrów robota, czynniki zewnętrzne i zakłócenia. W tym artykule do śledzenia ścieżki zaproponowano dwa kontrolery: tryb dynamicznego przesuwania (DSMC) i dynamiczne cofanie (DBKC). Głównym celem opracowanych algorytmów jest sterowanie nieholonomicznym kołowym robotem mobilnym (WMR). Konstrukcja dwóch sterowników (DSMC) i (DBKC) opiera się na twierdzeniu Lapunowa, sterownik kinematyczny służy do zapewnienia pożądanych wartości prędkości liniowej i kątowej dla danej trajektorii. Przedstawiono analizę stabilności opartą na Lapunowie, aby zapewnić stabilność i zbieżność WMR do pożądanej pozycji, prędkości i prędkości. . Wyniki symulacji pokazują skuteczność zaproponowanych solidnych sterowników pod względem precyzji i stabilności w różnych typach trajektorii.