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Journal Européen des Systèmes Automatisés

1269-6935
Revues des Systèmes
 

 ARTICLE VOL 36/6 - 2002  - pp.845-863
TITRE
Commande prédictive non linéaire d'un robot manipulateur rigide

RÉSUMÉ

Dans cet article trois stratégies de commande prédictive non linéaire sont présentées pour traiter le problème de poursuite d’une trajectoire prédéfinie d’un robot manipulateur. Le critère à minimiser correspond à l’expression quadratique de l’écart de poursuite prédit à un pas, et la commande est élaborée par minimisation de ce critère. L’avantage de cette méthode est que l’optimisation en ligne n’est pas nécessaire et la poursuite de la trajectoire est garantie. On montre que le régulateur non linéaire atteint l’objectif de poursuite de la trajectoire en n’utilisant que les mesures des variables articulaires, ainsi que la convergence de l’erreur de poursuite vers l’origine. En outre, cette structure de commande est robuste vis-à-vis des frottements (secs et visqueux) et des variations de la charge. Les résultats de simulation d’un robot manipulateur à deux axes montrent l’efficacité de cette approche.

ABSTRACT

Three nonlinear continuous predictive control schemes are proposed to treat the trajectory tracking control problem of rigid link robot manipulators. The derived nonlinear predictive laws use a quadratic performance index of the output predicted tracking error. A key feature of the control laws is that, for their implementation, there is no need to perform an online optimization, and asymptotic tracking of smooth reference trajectories is guaranteed. It is shown that the proposed controllers achieve the positions tracking objectives via link position measurements. The boundedness and stability convergence of the output tracking error to the origin are proved. Moreover, the controller is shown to be robust with respect to payload uncertainties and dry and viscous friction. Simulation results for a two-link rigid robot are performed to validate the performance of the proposed controller.

AUTEUR(S)
Ramdane HEDJAR, Redouane TOUMI, Patrick BOUCHER, Didier DUMUR

MOTS-CLÉS
commande prédictive non linéaire, observateur non linéaire, robot manipulateur, robustesse.

KEYWORDS
Nonlinear predictive control, Nonlinear observer, Robot manipulator, Robustness.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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