Controle de robôs manipuladores em modo dual adaptativo/robusto

Abstract

We consider the trajectory tracking problem for robot manipulators with unknown physical parameters and affected by bounded external disturbances. We present a non linear adaptive tracking controller by dual mode which guarantees exponential transient performance with respect to an arbitrary small residual set, resulting in arbitrary disturbance attenuation. If the disturbances vanish the controller achieves asymptotic tracking of the desired trajectory.KEYWORDS: Adaptive/robust control, disturbance rejection, exponential tracking trajectory. RESUMOConsidera-se o problema de rastreamento de trajetórias para robôs manipuladores com parâmetros físicos incertos e sob a ação de distúrbios de amplitude limitada. Descreve-se um algoritmo de controle de modo dual adaptativo/robusto que garante desempenho transitório exponencial com relação a um domínio residual arbitrariamente pequeno e com atenuação arbitrária de distúrbios. Na ausência destes, o controlador mostra-se capaz de rastrear assintoticamente a trajetória desejada. PALAVRAS-CHAVE:Controle adaptativo/robusto, atenuação de distúrbios, rastreamento de trajetória exponencial.Artigo submetido em 04/12/00 1a. Revisão em 10/04/02 Aceito sob recomendação do Ed. Assoc. Prof. Paulo E. Miyagi INTRODUÇÃOAtualmente, já são bem conhecidas diversas leis de controle adaptativo de manipuladores robóticos baseadas em identificação paramétrica (Bayard e Wen, 1988;Craig, 1986). Entretanto, a qualidade do desempenho transitório de adaptação não foi caracterizada e a garantia de robustez com relação a distúrbios e outras imperfeições do sistema requer modificações das leis de adaptação, e, mesmo assim, a robustezé geralmente garantida só em termos da limitação dos sinais do sistema, o que na práticaé insuficiente.Um objetivo mais satisfatório seria conseguir uma lei de controle que resultasse em comportamento transitório garantido e boa atenuação de distúrbios.Este objetivoé formulado parcialmente por Tomei (1999) na forma de normas L 2 e L ∞ arbitrariamente pequenas em relação aos distúrbios. Nesse trabalho, foi utilizada uma lei de controle combinando adaptação paramétrica e termos do tipo PD (Proporcional+Derivativo) com alto ganho, ajustados por um simples parâmetro k. As normas L 2 e L ∞ resultam inversamente proporcionais ao ganho k, motivo pelo qual Tomei (1999), refere-se a desempenho transitório e a atenuação de distúrbios arbitrários. Entretanto, as seguintes observações devem ser consideradas: a) A complexidade da lei de controleé significativamente maior do que a das leis existentes. b) O principal inconveniente dessa lei de controleé que o domínio residual decresceàs custas do aumento do ganho de um termo PD, amplificando o efeito de dinâmicas não modeladas e de ruídos de medição, além da amplificação do si-

Nonlinear control of parallel manipulators for very high accelerations without velocity measurement: stability analysis and experiments on Par2 parallel manipulator

“…[28], it is shown that the termdSat(αs) compensates for bounded disturbances ifd > d max . [28], it is shown that the termdSat(αs) compensates for bounded disturbances ifd > d max .…”

“…In ref. [28], it is shown that the termdSat(αs) compensates for bounded disturbances ifd > d max . The disturbance in the present case must therefore be evaluated.…”