Entwurf von robusten Telemanipulationssystemen mit Parameterraumverfahren (Design of Robust Master-Slave Systems in Parameter Space)
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N. Bajcinca
Telemanipulationssysteme mit kinästhetischer Rückkopplung durch bidirektionale Regelkreise erweitern die Fertigkeit eines Bedieners bei der Durchführung von komplexen Manipulationsaufgaben. Dieser Beitrag stellt ein Parameterraumverfahren zum regelungstechnischen Entwurf robuster bidirektionaler Regelkreise vor. Der Entwurf basiert auf den bekannten Parametern des Bedien- und Teleoperatorsystems, sowie den als unsicher angenommenen bediener- und teleoperatorseitigen Parametern der Kontaktsteifigkeit und der zur bidirektionalen Datenübertragung erforderlichen Totzeit. Mit dem Ansatz der singulären Frequenzen wird ein Entwurfsverfahren für Hurwitz- und Γ-stabile bidirektionale Regler entwickelt und dessen Anwendung anhand von Simulationen gezeigt.
Master-slave systems with kinesthetic feedback using bidirectional controllers enhance the dexterity of an operator performing manipulation tasks. This article proposes a method for the syntheses of robust bidirectional controllers in parameter space. The synthesis is based on known parameters of the master and slave manipulation systems, and on uncertain parameters such as the operator and environment contact stiffness and the bidirectional communication dead time. Using the approach of singular frequencies, a method for the synthesis of Hurwitz- and Γ-stable bidirectional controllers is developed and its application is shown by simulation.
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