Consensus tracking and vibration control for multiple 3D flexible rotating manipulator systems with input amplitude and rate constraints over directed graph

反推 控制理论(社会学) 李雅普诺夫函数 计算机科学 有向图 振动 边界(拓扑) 振幅 切线 角速度 振动控制 分布参数系统 双曲函数 弹道 拉普拉斯矩阵 Lyapunov稳定性 拉普拉斯算子 图形 功能(生物学) 理论(学习稳定性) 数学 控制系统 对称矩阵 鲁棒控制 图论 跟踪(教育) 共识 基质(化学分析) 代数图论
作者
Weimin Liu,Yuanqing Xia,Jinkun Liu,Jiewen Ji
出处
期刊:Transactions of the Institute of Measurement and Control [SAGE]
标识
DOI:10.1177/01423312251396235
摘要

This paper addresses the angle consensus tracking and vibration control problems of a class of leader-following three-dimensional (3D) flexible rotating manipulator (FRM) systems subject to input amplitude and rate constraints (IARCs) over a directed communication graph. Each follower FRM consists of a rotating base and a flexible manipulator, modeled as a distributed parameter system governed by coupled partial differential equations (PDEs). The desired angular positions of the bases and manipulators are regarded as the virtual leader’s signals. To overcome the difficulty in constructing a suitable Lyapunov function caused by the asymmetry of the Laplacian matrix in the directed topology, a set of distributed observers is proposed to estimate the leader’s angular positions. Based on these observers, a distributed boundary control strategy is developed using the backstepping method combined with a smooth hyperbolic tangent function, which effectively handles the IARCs and achieves both consensus tracking and vibration suppression. The stability of the closed-loop systems is rigorously analyzed using Lyapunov’s direct method and LaSalle’s invariance principle. Finally, several simulation examples are presented to verify the effectiveness of the proposed control scheme.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
ZY完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
Lny关闭了Lny文献求助
2秒前
花誉来完成签到 ,获得积分10
2秒前
刘若鑫发布了新的文献求助10
2秒前
牛肉怪发布了新的文献求助10
2秒前
雾花owo关注了科研通微信公众号
2秒前
3秒前
万能图书馆应助thchiang采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
深情安青应助半夏采纳,获得10
6秒前
6秒前
学术丁真完成签到,获得积分10
7秒前
刘之桃发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
顾月发布了新的文献求助10
8秒前
北冥有鱼完成签到,获得积分10
8秒前
星河发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
vantablack发布了新的文献求助10
10秒前
Mic应助明天肯定学习采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
1856852发布了新的文献求助10
11秒前
自然的听南完成签到 ,获得积分10
11秒前
久伴完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
mmol发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
14秒前
lxw发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
17秒前
君君发布了新的文献求助10
17秒前
顾月完成签到,获得积分10
18秒前
君寻完成签到 ,获得积分10
18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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 1500
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Handbook of Spirituality, Health, and Well-Being 800
Current Trends in Drug Discovery, Development and Delivery (CTD4-2022) 800
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5527751
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4617517
关于积分的说明 14558567
捐赠科研通 4556090
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2496740
邀请新用户注册赠送积分活动 1477085
关于科研通互助平台的介绍 1448393