An Adaptive Control Approach for Discrete-Time Systems with Unknown Backlash at the Input

Abstract

Abstract. In this paper, we focus on the development of an adaptive control scheme for systems with unknown backlash. More specifically, we propose a discretetime adaptive backlash inverse based controller for plants that have a known linear part and an unknown backlash at its input. We also demonstrate that the harmful effects of backlash can be cancelled by adding two control blocks. These blocks are the following: an adaptive backlash inverse structure and an adaptive linear filter controller. The latter block provides a new adaptive law for the updating of the backlash parameters. We show by simulations that our adaptive control approach improves the system performance once the difference between the backlash output and the adaptive backlash inverse input, converges to a very small value. The simulations involve a third order system that highlights the efficiency of the proposed adaptive control approach.

Análise e controle de sistemas com folga

“…Em [Santos & Vieira 2008c], [Santos & Vieira 2008a], [Santos & Vieira 2008b] foi utilizado apenas um bloco de realimentação através de um controlador linear adaptativo em tempo discreto. Porém, conforme será mostrado através de um exemplo numérico, a proposta deste trabalho melhora este resultado.…”

“…Porém, conforme será mostrado através de um exemplo numérico, a proposta deste trabalho melhora este resultado. Diferentemente de [Coelho 1997], [Santos & Vieira 2008c], [Santos & Vieira 2008a], [Santos & Vieira 2008b], nesta nova abordagem são adicionados dois blocos de realimentação para compensar o dano causado pela folga. A Fig.…”

“…Uma proposta largamente utilizada em controle adaptativo em não linearidades, particularmente a folga, é a implementação das suas características inversas na estrutura do controlador a fim de cancelar os efeitos prejudiciais das não linearidades. Note que esta técnica de cancelamento dos efeitos prejudiciais pode ser aplicada em modelos discretos no tempo com folga [Tao & Kokotovic 1993], [Tao & Kokotovic 1995a], [Santos & Vieira 2008c], [Santos & Vieira 2008a], [Santos & Vieira 2008b].…”