Điều khiển thích nghi dựa theo mô hình cho thiết bị phản hồi xúc giác để cải thiện lực bám

Tóm tắt

          Bài báo này trình bày một thuật toán điều khiển thích nghi lực cho thiết bị phản hồi xúc giác 6 bậc tự do. Lực của tay người khi cầm nắm thiết bị phản hồi xúc giác sẽ được mô hình hóa như nhiễu ngoài tác động vào hệ thống điều khiển. Để làm giảm ảnh hưởng của nhiễu ngoài và tăng khả năng bám của lực thì bộ điều khiển thích nghi dựa theo mô hình (MRAC) được sử dụng. Mô hình mẫu được lựa chọn để phù hợp với đặc tính động lực học của từng loại bậc tự do dịch chuyển tịnh tiến hoặc quay. Luật điều khiển thích nghi được thiết kế để thay đổi tham số điều khiển theo thời gian thực dựa trên mô hình mẫu, tín hiệu cảm biến lực và encoder động cơ. Thuật toán MRAC này sẽ làm giảm ảnh hưởng của nhiễu ngoài từ tay người và nhiễu từ cảm biến đo, từ đó làm cho lực cầm nắm thiết bị phản hồi xúc giác bám theo lực mong muốn được tốt hơn. Sự ổn định và hội tụ của thuật toán MRAC cũng được chứng minh trên lý thuyết và kiểm chứng bằng thực nghiệm. Kết quả thực nghiệm với lực mong muốn dạng Step và Sine đều cho thấy lực phản hồi bám rất tốt và các tham số điều khiển hội tụ.