Design and experimental study of a dynamical adaptive backstepping–sliding mode control scheme for position tracking and regulating of a low‐cost pneumatic cylinder
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Notice bibliographique
Résumé
Summary A dynamical adaptive backstepping–sliding mode control scheme is designed and implemented for the first time, to track and regulate the position of a low‐cost pneumatically driven single‐rod, double‐acting cylinder. The mass flow rate of compressed air into and out of the cylinder is regulated by a 5/3‐way proportional directional control valve. The derivation of the controller, utilizing a design procedure that guarantees stability of the control system, is presented first. Next, experimental evaluation of the controller is conducted with respect to performance and robustness to parametric uncertainties. Experiments employ a sinusoidal reference trajectory with tracking frequencies of 0.05, 0.1, and 0.2 Hz; a multiple‐step polynomial reference trajectory having step sizes of 0.0125, 0.025, 0.05, and 0.1 m; and three external loads of 4.4, 9, and 16 kg operating in two modes (motion assisting and resisting). From over 70 experiments involving various operating conditions, average root mean square of tracking error of 1.73 mm and steady‐state error of 0.71 mm are achieved for the position tracking and regulating, respectively. As compared with the classical sliding mode control scheme alone, the new controller outperforms by more than twofold. The adaptive LuGre‐based friction observer applied in this control scheme significantly assists in compensating the adverse effect of friction with the average of 55% less tracking error. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle