Fractional-Order Prescribed Performance Sliding-Mode Control With Time-Delay Estimation for Wearable Exoskeletons

外骨骼 控制理论(社会学) 滑模控制 控制器(灌溉) 李雅普诺夫函数 可穿戴计算机 工程类 计算机科学 模拟 非线性系统 控制(管理) 人工智能 嵌入式系统 物理 生物 量子力学 农学
作者
Jingyan Sun,Jie Wang,Yang Peng,Shijie Guo
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:19 (7): 8274-8284 被引量:4
标识
DOI:10.1109/tii.2022.3215197
摘要

Wearable exoskeletons can help people with spinal cord injuries regain mobility. For the control of wearable exoskeletons, transient performance, and steady-state performance are the important indices to be considered. In this article, a model-free fractional-order prescribed performance sliding-mode control scheme is proposed for the joint angle tracking control. Time-delay control is developed based on the ultralocal model of the wearable exoskeleton to form the model-free feature. Afterward, a novel exponential-type barrier Lyapunov function is de ed to ensure the prescribed transient performance on the tracking errors. Then, a fractional-order sliding-mode surface is introduced, based on the exponential-type barrier Lyapunov function and fractional-order sliding-mode surface, a fixed-time sliding-mode controller is designed to further enhance the control performance. Benefiting from the abovementioned methods, the proposed controller is model-free and has fixed-time convergence with the prescribed performance. In addition, the adjustable range of the parameters is enlarged by the fractional-order sliding-mode surface. Stability is analyzed based on the Lyapunov theory. Finally, experiments are implemented in the wearable exoskeleton experimental platform, experiment results demonstrate the effectiveness of the proposed scheme.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
szy发布了新的文献求助10
刚刚
ddchvv发布了新的文献求助10
1秒前
情怀应助单薄的千亦采纳,获得10
2秒前
科目三应助hola采纳,获得30
2秒前
张泽桐发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
领导范儿应助刘可乐采纳,获得10
3秒前
FashionBoy应助管理想采纳,获得10
3秒前
小王子完成签到,获得积分10
3秒前
lele0566发布了新的文献求助10
4秒前
centlay应助束负允三金采纳,获得10
4秒前
xxj2021完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
xiao_niu完成签到,获得积分10
5秒前
隐形曼青应助Eruri采纳,获得10
6秒前
复杂代灵发布了新的文献求助10
6秒前
晓晓完成签到 ,获得积分10
6秒前
李超发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
10秒前
小二郎应助刘刘刘刘采纳,获得10
10秒前
JamesPei应助xxj2021采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
瘦瘦三颜发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
Rebeccaiscute发布了新的文献求助30
13秒前
13秒前
13秒前
代沁完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
Eruri完成签到,获得积分10
15秒前
笨笨板栗发布了新的文献求助30
16秒前
随影相伴完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
yoke完成签到,获得积分10
18秒前
樊大有发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The three stars each: the Astrolabes and related texts 500
Revolutions 400
Diffusion in Solids: Key Topics in Materials Science and Engineering 400
Phase Diagrams: Key Topics in Materials Science and Engineering 400
少脉山油柑叶的化学成分研究 350
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2448091
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2122751
关于积分的说明 5400302
捐赠科研通 1851605
什么是DOI,文献DOI怎么找? 920833
版权声明 562185
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 492578