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Robust Adaptive Tracking Control Based on State Feedback Controller with Integrator Terms for Elastic Joint Robots With Uncertain Parameters

Le-Tien, Luc und Albu-Schäffer, Alin Olimpiu (2017) Robust Adaptive Tracking Control Based on State Feedback Controller with Integrator Terms for Elastic Joint Robots With Uncertain Parameters. IEEE Transactions on Control Systems Technology (99), Seiten 1-9. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/TCST.2017.2749564. ISSN 1063-6536.

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Kurzfassung

This brief addresses a robust adaptive control scheme based on a cascaded structure with a full state feedback controller with integrator terms as inner control loop and computed torque as outer control loop for flexible joint robots. Together with integrator effect, the adaptive control law can enhance position accuracy under uncertainties of the robot model, especially, the high friction caused by harmonic drive with high gear ratio. In this brief, the adaptive friction compensation is designed based on the LuGre friction model, which exhibits some advantages compared with the static friction model (e.g., no chattering effect at zero motor velocity). Furthermore, structural oscillations of the link side can be effectively damped by using joint torque feedback in the state feedback controller. Therefore, the proposed adaptive control approach can simultaneously provide high control performance both in terms of the dynamic behavior and the position accuracy. Global asymptotic tracking is achieved for the complete controlled system. The system stability is derived using Lyapunov approaches and Barbalat's lemma. Experimental results validate the practical efficiency of the approach.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/115656/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Robust Adaptive Tracking Control Based on State Feedback Controller with Integrator Terms for Elastic Joint Robots With Uncertain Parameters
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Le-Tien, LucLuc.Le-Tien (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Albu-Schäffer, Alin OlimpiuAlin.Albu-Schaeffer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5343-9074142115746
Datum:17 Oktober 2017
Erschienen in:IEEE Transactions on Control Systems Technology
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1109/TCST.2017.2749564
Seitenbereich:Seiten 1-9
Verlag:IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
Name der Reihe:|IEEE Xplore Digital Library
ISSN:1063-6536
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Adaptive control, cascaded control, flexible joint robots, state feedback control, tracking control
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - On-Orbit Servicing [SY]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013)
Hinterlegt von: Beinhofer, Gabriele
Hinterlegt am:07 Dez 2017 16:28
Letzte Änderung:02 Nov 2023 13:15

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