Optimal Impedance Voltage-Controller for Electrically Driven Robots

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:

This paper presents a novel optimal impedance voltage-controller for Electrically Driven Lower Limb Rehabilitation Robots (EDLR). To overcome the dynamical complexities, and handle the uncertainties, the proposed method employs an expected forward model of the actuator. The difference between this model’s output and the actual output represents the existing value of lamped uncertainty. A voltage-controller is designed based on this uncertainty estimator, which compensate for the uncertainties. Parameters of the controller have been optimized using genetic algorithms. Key contributions of this paper are I) estimation of the uncertainty by the expected model’s output, II) overcoming the changes in motor parameters, III) introducing a class of closed-loop system termed as “Repeatable”, and IV) designing an optimal impedance voltage-controller that is non-sensitive to the parameter variations. Significant merits of the approach are swift calculations, efficiency, robustness, and guaranteed stability. Furthermore, the simplicity of design, ease of implementation and model-free independent joint structure of the approach are noticeable. The method is compared with an adaptive robust sub-controller and a Taylor-series-based adaptive robust controller, through simulations in passive range of motion and active assistive rehabilitation exercises. The results show the superiority of the proposed method in tracking performance and the time of calculations.

Language:
English
Published:
International Journal of Industrial Electronics, Control and Optimization, Volume:3 Issue: 4, Summer 2020
Pages:
483 to 490
magiran.com/p2177348  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!