Řízení kinematické struktury Sliding delta

Abstract

Tato diplomová práce je věnována řízení mechanismů s paralelní kinematickou strukturou a nadbytečnými pohony, které jsou zde zastoupeny robotem Sliding Delta. V první části je vytvořen stručný přehled metod, které lze k tomuto účelu použít a několik z nich je rozepsáno podrobněji. Jedná se o lineární kvadraticky optimální řízení, prediktivní řízení a momentové řízení. Krátce je zmíněn i návrh stavového pozorovatele, který je potřeba pro řízení laboratorního modelu mechanismu. Ve druhé části je sestaven matematický model jednoduchého 2D redundantního mechanismu, na kterém jsou popsané metody řízení vyzkoušeny. Po ověření jejich funkčnosti následuje rozšíření regulátoru pro použití na mechanismu Sliding Delta a znovu je simulačně ověřena jejich funkčnost. Nakonec je provedeno oživení laboratorního modelu a otestování prediktivního řízení v reálném čase. Výsledky experimentu jsou zhodnoceny a porovnány se simulacemi.

This thesis is devoted to control of mechanisms with parallel kinematic structure and redundant actuation. Robot Sliding Delta is used as an example. Brief list of methods available for this purpose is made in the first chapter. Several approaches (linear-quadratic regulator, predictive regulator and computed torques method) are described in detail. State observer is mentioned as well, as it is needed for control of real laboratory model. Mathematical model of simple 2D redundant mechanism is created in the second chapter and it is used for tests of regulators mentioned earlier. Third chapter deals with application of created regulators on mechanism Sliding Delta. In the last chapter the laboratory model is completed and predictive regulator implemented as a real-time application. Experimental results are discussed and compared with simulations.