A Novel Time Delay Nonsingular Fast Terminal Sliding Mode Control for Robot Manipulators with Input Saturation

控制理论(社会学) 终端(电信) 终端滑动模式 可逆矩阵 计算机科学 饱和(图论) 滑模控制 控制(管理) 数学 物理 人工智能 非线性系统 纯数学 电信 组合数学 量子力学
作者
Thanh Nguyen Truong,Anh Tuan Vo,Hee‐Jun Kang
出处
期刊:Mathematics [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:13 (1): 119-119 被引量:8
标识
DOI:10.3390/math13010119
摘要

Manipulator systems are increasingly deployed across various industries to perform complex, repetitive, and hazardous tasks, necessitating high-precision control for optimal performance. However, the design of effective control algorithms is challenged by nonlinearities, uncertain dynamics, disturbances, and varying real-world conditions. To address these issues, this paper proposes an advanced orbit-tracking control approach for manipulators, leveraging advancements in Time-Delay Estimation (TDE) and Fixed-Time Sliding Mode Control techniques. The TDE approximates the robot’s unknown dynamics and uncertainties, while a novel nonsingular fast terminal sliding mode (NFTSM) surface and novel fixed-time reaching control law (FTRCL) are introduced to ensure faster convergence within a fixed time and improved accuracy without a singularity issue. Additionally, an innovative auxiliary system is designed to address input saturation effects, ensuring that system states converge to zero within a fixed time even when saturation occurs. The Lyapunov-based theory is employed to prove the fixed-time convergence of the overall system. The effectiveness of the proposed controller is validated through simulations on a 3-DOF SAMSUNG FARA AT2 robot manipulator. Comparative analyses against NTSMC, NFTSMC, and GNTSMC methods demonstrate superior performance, characterized by faster convergence, reduced chattering, higher tracking accuracy, and a model-free design. These results underscore the potential of the proposed control strategy to significantly enhance the robustness, precision, and applicability of robotic systems in industrial environments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
赘婿应助杨岱溪采纳,获得10
刚刚
田様应助vivian采纳,获得10
1秒前
球球了发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
jxc完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
ding应助喜悦白柏采纳,获得10
3秒前
KKK完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
MoeBella发布了新的文献求助10
4秒前
活泼冬云发布了新的文献求助10
5秒前
CL发布了新的文献求助10
5秒前
ycliu发布了新的文献求助10
5秒前
踏实的谷蕊完成签到,获得积分10
5秒前
无花果应助蓝天采纳,获得10
5秒前
5秒前
Yann完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Hhl完成签到,获得积分10
6秒前
Copyright应助正直的十三采纳,获得10
7秒前
Hantheex发布了新的文献求助10
7秒前
MEIMEI发布了新的文献求助10
7秒前
KKK发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
刻苦碧彤发布了新的文献求助50
8秒前
9秒前
聪明凌柏发布了新的文献求助10
9秒前
sincoco完成签到,获得积分10
9秒前
大地完成签到,获得积分10
9秒前
lxaiczn发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
可靠谷蓝发布了新的文献求助10
10秒前
Aiden发布了新的文献求助10
11秒前
一个工人发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Atari发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Child and Adolescent Psychology 600
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7412864
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9016522
关于积分的说明 19206595
捐赠科研通 7044702
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3233716
关于科研通互助平台的介绍 2395929
邀请新用户注册赠送积分活动 2215728