Zastosowanie nieliniowego kontrolera hybrydowego typu MPC-CTC do robota IRb_6

• Autorzy: Benniran A.

Warianty tytułu

EN

Application of a non-linearMPC-CTC hybrid controller to IRb_6 robot

• Konferencja: Konferencja Naukowo-Techniczna Automatyzacja - Nowości i Perspektywy (14 ; 24-26.03.2010 ; Warszawa, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Roboty są w ogólności opisywane jako wielowymiarowe nieliniowe układy dynamiczne o silnych sprzężeniach zwrotnych. Klasyczne sterowniki takie jak PID, mimo że działają dla procesów typu single-input-single-output (SISO), stały się dominujące. Ich podstawowa zaleta to prostota. Z drugiej strony, sterowanie predykcyjne oparte na modelu (ang. model based predictive control, MPC) okazało się potężnym narzędziem w wielu zastosowaniach przemysłowych, głównie dzięki możliwości uwzględnienia ograniczeń oraz interakcji między wieloma zmiennymi. Niniejszy artykuł przedstawia podejście hybrydowe łączące obie strategie w jednym sterowniku zastosowanym w robocie. Robotem tym jest 6-DOF IRb-6 produkcji firmy ABB. Przedstawiony system sterowania został sprawdzony poprzez symulację, z dobrymi rezultatami.

EN

Robots are in general characterized by multi-variable nonlinear and high interaction dynamics. The classic controllers like PID, although working on single-input-single-output (SISO) processes, were the dominant ones. Their advantage is the simplicity. Model based Predictive Control (MPC), on the other hand, proved to be powerful in many industrial applications, mainly due to its capabilities of constrains and multi-variable (MIMO) control handling. This paper discusses a hybrid scheme incorporating both strategies in one controller applied to a robot. The robot is 6-DOF IRb-6 made by ABB. The system is simulated and shows satisfactory results.

Słowa kluczowe

PL

kontrolery hybrydowe; robotyka

EN

hybrid controller; robotics

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Robotyka
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 14, nr 2
• Strony: 616--627
• Opis fizyczny: CD, Bibliogr. 19 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Benniran A.

• Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• 1. P. I. Corke, “Robotics toolbox for Matlab, csiro, ICT Centre”, IEEE Robotics & Automation Magazine
• 2. Vuong Dung, “Report on IRb-6 Manipulator Control Design” under supervision of prof. Cezary Zielinski (WUT) and prof. Marcelo Aug (NUS) December 12th 2007.
• 3. A Gosiewski, K. Kurman, K. Malinowski, „Checking the dynamics properties of Irb-6, subject PR-01.03.04” Instytut Automatyki Politechnika Warszawska, (December 1984).
• 4. P. Tatjewski, Springer London (2007), Advanced Control of Industrial Processes structures and algorithms.
• 5. J. M. Maciejowski, Pearson Education Limited, Harlow u.k. (2002), Predictive control with constraints.
• 6. John Craig, Addison-Wesley (1986), “Introduction to Robotics mechanics & control”.
• 7. F. L. Lewis, D. W. Dawson and C. T. Abdullah, Marcel Dekker Inc. (2004), “Robot manipulator control theory and practice”
• 8. M. Spong, S. Hutchinson and M. Vidyasagar, Wiley (2006), “Robot Modeling and control”
• 9. Manfred Morari and Jay Lee, “Model predictive control: past, present and future”, Computers and Chemical Engineering 23, 1999, pp 667-682.
• 10. S. Qin and T. Badgwell, “A survy of industrial model predictive control technology”, Control Engineering practice 11, 2003, pp. 733-764.
• 11. R. Findeeisen and F. Allgower, “An Introduction to Nonlinear Model Predictive Control” Dutch Institute of Systems and Control, DISC, pages 3.1-3.45, 2001.
• 12. S. Qin and T. Badgwell, “An Overview of Nonlinear Model Predictive Control Applications” Control Engineering Practice 11 (2003) pp. 733-764.
• 13. P. Dutkiewicz, K. Kozlowski, W. Wroblewski, “Experimental Identification of Load Parameters” 0-7803-1227-9/93 IEEE.
• 14. P. Poignet and M. Gautier, “Nonlinear Model Predictive Control of a Robot Manipulator”, IEEE, 0-7803-5976-3.
• 15. F. Valle, F. Tadeo and T. Alvarez, “Predictive Control of Robotic Manipulators”, Proceedings of the 2002 IEEE International Conference on Control Applications September 18-20 2002, Glasgow Scotland U. K.
• 16. R. Hedjar, R. Toumi, P. Boucher and D. Dumur, Feedback Nonlinear Predictive Control of Rigid Link Robot Manipulator, Proceedings of the American Control Conference, Anchorage, AK May 8-10 2002.
• 17. R. Hedjar and P. Boucher, “Nonlinear Receding-Horizon Control of Rigid Link Robot Manipulator”, International Journal of Advanced Robotics Systems, vol. 2, number 1, 2005.
• 18. Vivas and V. Mosquera, “Predictive Functional Control of a PUMA robot” ACSE 05 Conference, December 19-21 2005 CICC, Cairo Egypt.
• 19. F. Lombai and G. Szederkenye, Trajectory tracking control of a 6-DOF robot arm using nonlinear Optimization, AMC’08, 10th IEEE International workshop on pp. 655-660.