Nonlinear Control for A Robot Manipulator

로봇 매니퓰레이터에 대한 비선형 제어

This paper deals with a robot manipulator having actuator which is described by equation $D(q)\ddot{q}=u-P(q\;\dot{q},\;\ddot{q})$ where u(t) is a control input. We employ two steps of controller design procedures. First, a global linearization is performed to yield a decoupled controllable linear system. Then a controller is designed for this linear system. We provide a rigorous analysis of the effect of uncertainty of the dynamics, which we study using robustness results in time domain based on a Lyapunov equation and the total stability theorem. Using this approach we simulate the performance of controller of a robot manipulator.

본 논문은 제어 입력 u(t)에 대하여 비선형 결합된 3차 미분 방정식으로 표현되는 조작기를 갖는 로보트 매니퓰레이터에 대하여 제어기의 설계에 관한 논문이다. 제어 방식은 두 단계로 구성되며, 첫째 단계로는 비결합된 제어가능한 선형 계통을 얻기 위하여 대역적(global)선형화를 수행하며, 둘째 단계로는 선형화 계통에 대하여, 모델의 불확실성이 존재하는 경우에도 강건성과 안정도를 보장하도록 Lyapunov 방정식과 전체 안정도 이론을 적용하여 제어기를 설계한다. 제안된 제어기를 조작기가 포함된 자유도가 3인 로보트 매니퓰레이터에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 하였다.