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Journal Européen des Systèmes Automatisés

1269-6935
Revues des Systèmes
 

 ARTICLE VOL 46/2-3 - 2012  - pp.137-165  - doi:10.3166/jesa.46.137-165
TITRE
Une commande en cascade mixte GPC-H∞ pour les actionneurs électropneumatiques. Une étude comparative

TITLE
A combined GPC-H∞ cascade control for pneumatic actuators: A comparative study

RÉSUMÉ
Une étude comparative est proposée entre trois types d’actionneurs pneumatiques. Le but étant de choisir l’actionneur le plus approprié pour la robotique parallèle à bas coût de prise et dépose d’objets aux poids intermédiaires. Une stratégie de commande en cascade combinant une boucle externe de commande prédictive en position et une boucle interne de commande en pression H∞ est développée. La stratégie proposée présente de meilleurs résultats expérimentaux que les modes glissants : le contrôleur prédictif réduit les temps de réponse et assure un bon suivi de trajectoire tandis que le contrôleur H∞ assure plus de robustesse notamment vis-à-vis des variations de charge qui sont des exigences cruciales pour les tâches de prise et dépose d’objets.


ABSTRACT
This paper presents a comparison study between three types of pneumatic actuators. The goal is to choose the most suitable for low cost and high power-to-weight pick-and-place parallel robotic tasks. A cascade strategy scheme with an outer predictive position controller and an inner pressure H∞ controller is developed and adapted for both cylinders and PAMs. Experimentations show that the cascade scheme presents better results than state of the art sliding mode control: the predictive controller reduces the time response and guarantees good dynamic tracking while the H∞ inner pressure controller provides more robustness relatively to load variations which are important requirements for pick-and place robotic tasks.


AUTEUR(S)
Lotfi CHIKH, Philippe POIGNET, François PIERROT, Cédric BARADAT, Micael MICHELIN

MOTS-CLÉS
GPC, pneumatique, LMI, H∞, linéarisation exacte, commande en cascade.

KEYWORDS
GPC, pneumatic actuators, LMI, H∞, output linearization, cascade control.

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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