답변:
Robotics.SE에 오신 것을 환영합니다! 이것은 내 전문 분야가 아니지만 몇 가지 조언을 드리겠습니다.
매니퓰레이터를 제어하는 가장 일반적인 방법은 먼저 언급 한 "다중 SISO"방식에서 우수한 조인트 속도 컨트롤러를 설계하는 것입니다. 그런 다음 역 운동학을 사용하여 각 시점에서 원하는 엔드 이펙터 포즈에 도달 할 수있는 관절 속도를 결정합니다. 관절 속도 제어 루프 역학이 충분히 빠르다고 가정하면 이러한 속도를 달성 할 수 있어야합니다. 조작기의 운동 학적 모델은 일반적으로 Denavit–Hartenberg 매개 변수 측면에서 얻습니다.
로봇을 위해 자주 수행되고 아마도 목적에 충분하다고 생각하면 그 접근법을 취하는 것이 좋습니다.
비선형 제어 클래스에서 로봇 매니퓰레이터에 대한 MIMO 모델을 보았습니다. 나는 이것에 대해 100 % 확신하지 못하지만 운동학뿐만 아니라 역학 모델링에 관심이 있다면 이것을 사용하고 싶을 것입니다.
주요한 차이점은이 시나리오에서 조인트 위치와 속도가 모두 비선형이며 분리 할 수없는 방식으로 관성 매트릭스, 코리올리 및 원심력 및 감쇠에 영향을 미친다는 것입니다. 따라서 MIMO 제어에 익숙해 져야 할뿐만 아니라 비선형 제어도 고려해야합니다.
내가 말했듯이, 그것은 내 전문 분야가 아니므로 누군가 내가 어떤 횡설수설이라고 말하면 기꺼이 교정 될 것입니다.
Parallel SISO 컨트롤러 세트는 MIMO 컨트롤러의 하위 세트이므로 MIMO는 적어도 강력하고 가능합니다. 장단점에 대해서는 병렬 SISO를 사용해야 할 이유가 없습니다.
이 시스템은 액츄에이터로 분리 할 수 있으며,이 경우 몇 가지 SISO 문제로 나타날 수 있습니다. 제어 시스템은 내 영역이지만 로봇에서는 작동하지 않으므로 문제의 사례인지 말할 수 없습니다.
georgebrindeiro가 지적한 것처럼 종종 수행되는 또 다른 일은 내부 및 외부 제어 루프로 문제를 나누는 것입니다. 내부 루프를 사용하면
이 컨텍스트에서 MIMO가 사용 된 것을 본 적이 없지만 SISO 가 어떻게 적용 되는지 볼 수 있습니다.
내가 본 대부분의 로봇 시스템 은 감지를위한 단일 인코더와 작동을위한 단일 모터 만있는 단일 축 모터 컨트롤러 ( 여러 개의 SISO ) 의 집합 입니다. 따라서 각 축은 SISO 였지만 로봇은 전체적으로 MIMO 였습니다.
내가 작업 한 일부 시스템은 모터 / 로터리 엔코더와 부하 / 선형 엔코더 사이에 상당한 백래시가 있었으므로 모터 제어 출력 1 개와 인코더 2 개로 이중 피드백 루프를 구현했습니다. 모터의 로터리 엔코더는 주로 속도를 정확하게 추적하는 데 사용되었으며, 부하의 리니어 엔코더는 웜 기어의 백래시를 보상하고 정확한 위치 정보 및 추적을 제공하는 데 사용되었습니다.
대부분의 제어 시스템의 경우 이러한 전통적인 제어 방법이 가장 필요하다고 생각하지만 예외는 있습니다.
나는 진정한 MIMO 제어 시스템 으로부터 이익을 얻었 을 수도 있고 자신과 비슷한 특성을 가진 시스템을 보았지만 로봇의 툴 포인트에 의해 가해지는 힘을 제어 할 필요가있었습니다. 우리 는 전통적인 다중 SISO 접근 방식으로 이것을 구현 했지만 매우 신중한 튜닝이 필요했으며, 어떤 형태의 계산 토크 기술을 사용하려고 시도하는 것이 더 쉬울 것이라고 확신하지 못했습니다.
다중 SISO 접근 방식으로 시작하고 필요한 성능이나 특성을 제공하지 못하면 고급 방법을 연구하십시오. 최소한 그 시점까지 시스템의 운동학 및 역학에 대해 더 많이 배우게 될 것입니다.