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Robust 2-DoF Controller Design using H∞ Synthesis for Flexible Robots

机译：基于 H ∞综合的鲁棒2自由度控制器设计

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Fast-response with high-precision positioning for industrial robots is an indispensable requirement in a wide range of applications. Nonetheless, resonant vibrations due to flexibilities in mechanical structures generally deteriorate their motion performance. A practical approach to achieve fast and precise positioning is to use a two-degree-of-freedom (2-DoF) control system with feedback and feedforward compensators. Conventionally, a cascade feedback control system is constructed based on P-PI control, where the position and velocity controllers are respectively implemented using a proportion (P) and a proportion-integrator (PI). The paper proposes robust vibration suppression using H _(∞) control as an alternative design for the feedback compensators in the 2-DoF cascade closed-loop control framework of a flexible robot arm. Acceleration feedback is also applied to improve the control performance. The effectiveness of the proposed design has been verified by conducting experiments using a prototype.
机译：对于工业机器人来说，快速响应和高精度定位是广泛应用中必不可少的要求。但是，由于机械结构的柔韧性而引起的共振振动通常会降低其运动性能。一种实现快速精确定位的实用方法是使用带有反馈和前馈补偿器的两自由度（2-DoF）控制系统。传统上，基于P-PI控制来构造级联反馈控制系统，其中位置和速度控制器分别使用比例（P）和比例积分器（PI）来实现。本文提出了一种使用H _（∞）控制的鲁棒振动抑制方法，作为柔性机器人手臂的2自由度级联闭环控制框架中反馈补偿器的替代设计。加速反馈也可用于改善控制性能。通过使用原型进行实验，验证了所提出设计的有效性。

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