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Linear quadratic optimal controller for cable-driven parallel robots

Frontiers of Mechanical Engineering 2015年第4期10卷 344-351页

作者： ABDOLSHAH SHOJAEI BARJUEI Department of Management and Engineering University of PaduaPadua Italy Department of Electric Managerial and Mechanical EngineeringUniversity of Udine Udine Italy

In recent years, various cable-driven parallel robots have been investigated for their advantages, such as low structural weight, high acceleration, and large work- space, over serial and conventional parallel systems. However, the use of cables lowers the stiffness of these robots, which in turn may decrease motion accuracy. A linear quadratic （LQ） optimal controller can provide all the states of a system for the feedback, such as position and velocity. Thus, the application of such an optimal controller in cable-driven parallel robots can result in more efficient and accurate motion compared to the performance of classical controllers such as the proportional-integral-derivative controller. This paper presents an approach to apply the LQ optimal controller on cabledriven parallel robots. To employ the optimal control theory, the static and dynamic modeling of a 3-DOF planar cable-driven parallel robot （Feriba-3） is developed. The synthesis of the LQ optimal control is described, and the significant experimental results are presented and discussed.

关键词： cable-driven parallel robot linear quadratic optimal control accuracy

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