Nonlinear control of co-operating hydraulic manipulators
Notice bibliographique
Résumé
This thesis presents the design, analysis, and numerical and experimental evaluation of nonlinear controllers for co-operation among several hydraulic robots operating in the presence of significant system uncertainties, non-linearities and friction. The designed controllers allow hydraulically driven manipulators to (i) co-operatively handle a rigid object (payload) following a given trajectory, (ii) share the payload and (iii) maintain an acceptable internal force on the object. A general description of the kinematic and dynamic relations for a hydraulically actuated multi-manipulator system is presented first. The entire mathematical model incorporates object dynamics, robot dynamics, hydraulic actuator functions and friction dynamics. For the purpose of simulations, a detailed numerical simulation program of such a system is also developed, in which two three-link planar robot manipulators resembling the Magnum hydraulic manipulators manufactured by ISE, interact with each other through manipulating a common object. The regulating control problem is studied next, in which the desired position of the object and the corresponding desired link displacement change step-wise. Initially, a controller is designed based on a backstepping technique, assuming that full knowledge of the dynamics and kinematics of the system is available. The assumption is then relaxed and the control system is analyzed. Based on the analysis, the controller is then modified to account for the uncertainty of the payload, robot dynamic parameters and hydraulic functions. Next, the regulating controller is extended to a tracking controller, which allows the object to follow a given trajectory and is robust against parameter uncertainties. Additionally, an observer is added to the controller to avoid the need of acceleration feedback. To investigate the effect of friction force, the above controllers are examined by introducing the most recent and complete LuGre friction model into the system dynamics. The tracking controller is then redesigned to compensate the effect of friction. Observers are designed to observe the immeasurable friction states. Based on the observed friction states and estimated friction parameters, an appropriate friction compensation scheme is designed which does not directly use velocity in order to avoid the need of acceleration feedback by the controller. Finally, the problem of “explosion of terms” coming from the backstepping method is solved by using the concept of dynamic surface control in which a low pass filter is integrated to avoid model differentiation. Simulations are carried out for analysis of the control system and verification of the developed controllers. Experimental examinations are performed on an available hydraulic system consisting of two single-axis hydraulic actuators.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».