剛体マニピュレーターのための効果的な非線形予測およびCTC-PID制御

直接駆動を持つようなダイナミックにカップリングされたアームを持つマニピュレーターの効果的な非線形制御が本論文の対象です。論文の主な提案は、非線形状態空間モデルと最新の擾乱減衰技術を用いたモデルベースの予測制御（MPC）アルゴリズムです。この技術により、擾乱の動的モデリングの必要性を避け、SMCのような追加技術に頼ることなく、コントローラーの設計と計算が簡素化されます。本論文の核心は、計算的に効果的なMPC-NPL（非線形予測および線形化）アルゴリズムであり、各サンプルにおける計算は2つの部分に分けられます：非線形モデルを使用した初期軌道の予測、次に簡略化された線形化モデルを使用した最適化です。比較のために、モデルベースの既知のCTC-PIDアルゴリズムが考慮されています。これは標準形式で適用され、より高度なCTC-PID2dofバージョンでも提案されています。すべてのアルゴリズムに対して、擾乱下の直接駆動マニピュレーターに関する包括的な比較シミュレーション研究が行われています。さらに、アルゴリズムのパフォーマンスに対するサンプリング周期の長さと計算遅延時間の影響を調査することが論文の追加の貢献であり、モデルベースのアルゴリズムや高速サンプリングを使用する際に実際に重要です。