High-Performance Control Method for Six-Degreeof-Freedom Micro-Motion Stage Based on HighOrder Sliding Mode Control Theory

控制理论(社会学) 滑模控制 整体滑动模态 稳健性(进化) 变结构控制 解耦(概率) 超调(微波通信) PID控制器 国家观察员 鲁棒控制 运动控制 工程类 控制系统 控制工程 计算机科学 机器人 非线性系统 物理 控制(管理) 人工智能 温度控制 生物化学 化学 电气工程 量子力学 基因
作者
Junchi Li,Mingyi Wang,Chengming Zhang,Minghong Liu,Liyi Li
出处
期刊:IEEE Transactions on Power Electronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:39 (8): 9174-9188
标识
DOI:10.1109/tpel.2024.3353819
摘要

In this paper, a high-performance control method based on high order sliding mode control theory is proposed to improve the trajectory tracking performance of the six-degreeof-freedom micro-motion stage (6-DOF MMS) and suppress the crosstalk between different degrees of freedom. The internal coupling mechanism of MMS is analyzed to implement a static decoupling control design, upon which the position loop controller is designed: A high-order sliding mode observer (HOSMO) is proposed for estimating velocity states and compensating for concentrated disturbances, enabling dynamic decoupling compensation to be achieved. An adaptive super-twisting algorithm (ASTA) is proposed for reaching law design to effectively mitigate the chattering phenomenon and dynamically enhance the approach rate. A non-singular fast terminal sliding mode (NFTSM) surface is proposed to ensure finite-time convergence of the system states, while avoiding singularities in the control law. Finally, the proposed control method is evaluated against proportional-integral-differential (PID) control, integral sliding mode control (ISMC), and super-twisting sliding mode control (STSMC), through trajectory tracking and load testing experiments to demonstrate its feasibility and effectiveness. The results illustrate that the proposed controller exhibits rapid dynamic response without overshoot, minimal chattering, and demonstrates superior robustness against model uncertainties and external disturbances.
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
Ava应助炒栗子采纳,获得80
1秒前
bqin发布了新的文献求助10
1秒前
gywangcn发布了新的文献求助10
4秒前
就月听雨完成签到,获得积分10
4秒前
一木完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
丘比特应助不爱干饭采纳,获得10
6秒前
bqin完成签到,获得积分10
6秒前
yeye完成签到,获得积分20
6秒前
二分给二分的求助进行了留言
6秒前
stvhik完成签到,获得积分10
7秒前
王稀松完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
柯夫子完成签到,获得积分10
9秒前
机智的傲柏完成签到,获得积分20
10秒前
BaBa发布了新的文献求助10
10秒前
勤劳的乐安完成签到,获得积分10
11秒前
脑洞疼应助_XXxxXX_采纳,获得10
11秒前
椰子冰完成签到,获得积分10
11秒前
情怀应助琦琦采纳,获得10
11秒前
12秒前
13秒前
16秒前
852应助小亿采纳,获得30
17秒前
18秒前
文子完成签到 ,获得积分10
18秒前
纯真硬币完成签到,获得积分10
18秒前
eureka完成签到 ,获得积分10
19秒前
ma完成签到 ,获得积分10
19秒前
小F医生发布了新的文献求助10
20秒前
不爱干饭发布了新的文献求助10
21秒前
wangtingyu完成签到,获得积分10
24秒前
yyy完成签到,获得积分10
25秒前
XinX完成签到,获得积分10
26秒前
大大小小完成签到,获得积分20
29秒前
BaBa完成签到,获得积分10
31秒前
科研通AI2S应助NoGtime采纳,获得10
32秒前
JamesPei应助lzr采纳,获得10
32秒前
33秒前
高分求助中
The Oxford Handbook of Social Cognition (Second Edition, 2024) 1050
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3140624
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2791434
关于积分的说明 7798983
捐赠科研通 2447824
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1302046
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626434
版权声明 601194