Implementation and Evaluation of Networked Model Predictive Control System on Universal Robot

要約

ネットワーク制御システムは、地理的に異なる場所に分散され、インターネットなどの通信ネットワークを介して相互接続できるシステム コンポーネントを含む閉ループ フィードバック制御システムです。
ネットワーク通信の品質は、リモート制御のパフォーマンスに大きく影響する重要な要素です。
これは、システムの順方向チャネルおよび逆方向チャネルでのパケットの送信時にネットワークの不確実性が発生する可能性があるためです。
これらの不確実性の中で最も重要な 2 つは、ネットワークの時間遅延とパケット損失です。
これらの課題を克服するために、予測コントローラーと補償戦略を使用してパフォーマンスと堅牢性を向上させる、ネットワーク化された予測制御システムが提案されています。
特にモデル予測制御手法は、従来手法に比べて先進的な手法として適しています。
本稿では、物理システムとしてのロボットアームを制御し安定させるために、モデル予測制御手法と補償戦略からなるネットワーク化されたモデル予測制御システムを実装します。
特に、この作業は、ネットワークの時間遅延とパケット損失の影響下でのシステムのパフォーマンスを分析することを目的としています。
適切なパフォーマンスと堅牢性の指標を使用して、これらのネットワークの不確実性の影響についての詳細な調査が実行されます。
さらに、この研究では、ネットワークの順方向チャネルと逆方向チャネルが詳細に検査されます。

要約(オリジナル)

Networked control systems are closed-loop feedback control systems containing system components that may be distributed geographically in different locations and interconnected via a communication network such as the Internet. The quality of network communication is a crucial factor that significantly affects the performance of remote control. This is due to the fact that network uncertainties can occur in the transmission of packets in the forward and backward channels of the system. The two most significant among these uncertainties are network time delay and packet loss. To overcome these challenges, the networked predictive control system has been proposed to provide improved performance and robustness using predictive controllers and compensation strategies. In particular, the model predictive control method is well-suited as an advanced approach compared to conventional methods. In this paper, a networked model predictive control system consisting of a model predictive control method and compensation strategies is implemented to control and stabilize a robot arm as a physical system. In particular, this work aims to analyze the performance of the system under the influence of network time delay and packet loss. Using appropriate performance and robustness metrics, an in-depth investigation of the impacts of these network uncertainties is performed. Furthermore, the forward and backward channels of the network are examined in detail in this study.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google