Robust trajectory tracking of a 3-DOF robotic arm using a Super-Twisting Fast finite time Non-singular Terminal Sliding Mode Control in the presence of perturbations

控制理论(社会学) 稳健性(进化) 终端滑动模式 滑模控制 PID控制器 机器人 机械臂 计算机科学 鲁棒控制 Lyapunov稳定性 李雅普诺夫函数 工程类 控制工程 控制系统 人工智能 非线性系统 控制(管理) 温度控制 物理 电气工程 生物化学 化学 基因 量子力学
作者
Mousa Alizadeh,Mohammad Hossein Samaei,Mahdi Vahid Estakhri,Hamidreza Momeni,Mohammad Taghi Hamidi Beheshti
出处
期刊:Proceedings Of The Institution Of Mechanical Engineers, Part I: Journal Of Systems And Control Engineering [SAGE Publishing]
卷期号:238 (7): 1285-1295 被引量:3
标识
DOI:10.1177/09596518241229741
摘要

Extensive research has focused on enhancing the efficiency and stability of robotic arms. Sliding mode control (SMC) is commonly used in industrial robots due to its robustness and simplicity. However, SMC approaches have challenges such as chattering and slow convergence rates which can compromise tracking accuracy. To address these issues, this paper proposes a novel Super-Twisting Fast Non-singular Terminal Sliding Mode Control (ST-FNTSMC) strategy for a 3-DOF arm robot. The proposed approach significantly improves trajectory tracking accuracy, robustness, and convergence time and eliminates chattering. The proposed controller was tested in the presence of model mismatches and external disturbances. The super-twisting methodology avoided chattering effects and increased robustness against perturbations. Two Lyapunov functions ensure closed system stability and finite-time convergence. The designed ST-FNTSMC controller is implemented in real-time using a Smart Man Robot manipulator. Its performance is compared to other sliding mode controllers, such as conventional PID Sliding Mode Control (PID-SMC), Non-singular Terminal Sliding Mode Control (NTSMC), and Fast Non-singular Terminal Sliding Mode Control (FNTSMC). Experimental results demonstrate the superior performance of the proposed controller, highlighting its effectiveness in improving the efficiency and stability of industrial robots.
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
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
dmcyer发布了新的文献求助10
1秒前
小彭陪小崔读个研完成签到 ,获得积分10
2秒前
ch发布了新的文献求助10
4秒前
怕黑的纸鹤完成签到 ,获得积分10
4秒前
艾琳克斯完成签到 ,获得积分10
4秒前
刘刘完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
徐逊发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
7秒前
完美世界应助轻松的越彬采纳,获得10
7秒前
思源应助q792309106采纳,获得10
7秒前
默念完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
坦率的匪应助ztt采纳,获得10
9秒前
10秒前
Sin发布了新的文献求助10
10秒前
11发布了新的文献求助10
10秒前
郭禹霄完成签到,获得积分10
11秒前
英俊的铭应助许诺采纳,获得10
13秒前
13秒前
田様应助朴素的问枫采纳,获得10
14秒前
14秒前
ss_hHe发布了新的文献求助10
15秒前
原来发布了新的文献求助30
15秒前
回鱼发布了新的文献求助10
16秒前
jia完成签到,获得积分10
17秒前
LL发布了新的文献求助10
18秒前
ding应助从不内卷采纳,获得10
18秒前
20秒前
Lex发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
ss_hHe完成签到,获得积分10
21秒前
小张爱学习完成签到,获得积分10
21秒前
称心凡霜给称心凡霜的求助进行了留言
21秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
22秒前
领导范儿应助陶佳仪采纳,获得10
22秒前
胡洁媛完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
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 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3979515
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3523465
关于积分的说明 11217759
捐赠科研通 3260973
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800315
邀请新用户注册赠送积分活动 879017
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807144