Thiết kế bộ điều khiển trượt cho hệ truyền động dây mềm dựa trên mô hình mô-men xoắn phi tuyến = Sliding mode control design for flexible shaft transmission based on nonlinear torque modeling

Abstract

Hệ truyền động dây mềm có ưu điểm nhẹ, linh hoạt và an toàn, nên được ứng dụng rộng rãi trong robot và thiết bị tự động hóa. Tuy nhiên, đặc tính phi tuyến mạnh và trễ lớn của dây mềm khiến việc mô hình hóa và điều khiển trở nên phức tạp. Bài báo này trình bày một phương pháp điều khiển trượt dựa trên mô hình mô-men xoắn phi tuyến được xấp xỉ bằng chuỗi Fourier, nhằm điều khiển góc quay tải bám theo quỹ đạo mong muốn thông qua dây mềm. Mô hình được xây dựng từ dữ liệu thực nghiệm, có xét đến ảnh hưởng của bán kính uốn dây. Kết quả mô phỏng trên MATLAB cho thấy bộ điều khiển trượt duy trì độ bám theo chính xác và ổn định ngay cả khi hệ chịu nhiễu và phi tuyến, đồng thời vượt trội hơn bộ điều khiển PID truyền thống trong các kịch bản thử nghiệm.