Stochastic Nonlinear Model Predictive Control of a 3-DoF Suspended Cable-Driven Parallel Robot

控制理论(社会学) 模型预测控制 稳健性(进化) 非线性系统 卡尔曼滤波器 参数统计 概率逻辑 机器人 扩展卡尔曼滤波器 计算机科学 工程类 控制工程 数学 控制(管理) 人工智能 统计 物理 基因 量子力学 生物化学 化学
作者
Shiva Khoshkam,Maryam Alizadeh,Mohammad A. Khosravi
标识
DOI:10.1109/icrom60803.2023.10412493
摘要

This research paper focuses on the implementation of stochastic nonlinear model predictive control (SNMPC) to a suspended cable-driven parallel robot with three degrees of freedom. Cable robots are nonlinear systems which are exposed to measurement noises and uncertainties such as unmeasured disturbances, parametric uncertainties, and state estimation errors. Thus, nonlinear control, which has sufficient robustness, is required. Furthermore, an optimization procedure must be employed to consider the main challenge in cable robots, which is maintaining positive tension in cables. Although model predictive control has intrinsic robustness to small uncertainties, robust nonlinear model predictive control (RNMPC) and SNMPC are proposed for preserving sufficient robustness. RNMPC allows worst-case scenario analysis but can be so conservative in a way that leads to the infeasible control problem. However, probabilistic constraints of SNMPC enhance the balance between performance and constraints, reducing worst-case conservatism. According to this feature, in this paper, the proposed SNMPC uses an unscented Kalman filter to fulfill deterministic constraints on cable tension and probabilistic constraints on output errors for position tracking in cable robots. The simulation compares the tracking performance and stability of SNMPC with those of the NMPC approach. The results indicate a higher effectiveness in tracking for SNMPC and stability in the case of considerable measurement noises while NMPC is shown to be unstable.
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
winfred应助顺利的蘑菇采纳,获得10
刚刚
刚刚
Claudine完成签到,获得积分10
刚刚
一去应助阿刚采纳,获得10
刚刚
科研浦东发布了新的文献求助10
刚刚
孙瑞完成签到,获得积分10
刚刚
标致乐驹发布了新的文献求助10
刚刚
正直箴发布了新的文献求助10
1秒前
和谐的青筠完成签到,获得积分10
1秒前
v0id应助失眠的海云采纳,获得10
2秒前
2秒前
大力语山发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
v0id应助失眠的海云采纳,获得10
2秒前
隐喻发布了新的文献求助10
2秒前
狂野紫丝应助xh采纳,获得10
3秒前
bei发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Orange应助务实善若采纳,获得10
3秒前
潇洒夏天完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
吉吉国王发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
四喜丸子应助QBS采纳,获得10
4秒前
852应助虚心绮山采纳,获得10
4秒前
4秒前
寻123发布了新的文献求助10
5秒前
hvtu发布了新的文献求助10
5秒前
離殇发布了新的文献求助10
5秒前
tuotuo发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
ld2024完成签到,获得积分10
7秒前
自然的南琴完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
佩佩发布了新的文献求助10
7秒前
ding应助星空物语采纳,获得10
7秒前
7秒前
张兴博发布了新的文献求助10
8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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7741610
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9290229
关于积分的说明 20199992
捐赠科研通 7320146
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306813
关于科研通互助平台的介绍 2458960
邀请新用户注册赠送积分活动 2317223