Analisi bibliografica delle tecniche di input shaping nel controllo del moto di sistemi servo-controllati

Il controllo del moto nei sistemi servo-controllati beneficia della modellazione degli input in ingresso, cioè il cosiddetto input shaping. Questa tecnica, indipendente dal segnale di uscita, filtra le frequenze del comando di origine che tendono a far vibrare il sistema, permettendo di minimizzare la vibrazione residua. Affinché il treno di impulsi, imposto dall’input shaper, sia sufficientemente performante, devono essere rispettate diverse equazioni di vincolo, tra le quali spiccano i parametri fondamentali associati alla robustezza nei confronti degli errori di modellazione. L’obiettivo di questo studio è, dapprima, quello di fare luce sull’origine di questa tecnica, per poterne comprendere l’evoluzione nell’arco degli ultimi cinquanta anni. A ciò segue una formulazione teorica delle diverse tecniche di applicazione di tale metodo, riassumendone le principali complessità. Dopo aver analizzato un esempio sperimentale incentrato sul contenimento degli errori di stampa in una stampante 3D, si prosegue descrivendo due dei macro-settori di maggiore diffusione, focalizzando l’attenzione sulle potenziali problematiche, successivamente analizzate in dettaglio, che l’utilizzo dell’input shaping introduce in alcuni processi operativi, sia in campo industriale che nell’interazione uomo-robot. Dal seguente lavoro di tesi si evince che l’input shaping è una tecnica di controllo di tipo feedforward che, opportunamente implementata, porta significativi miglioramenti in moltissime applicazioni; pur risultando talvolta di difficile implementazione, essa è versatile, e mostra risultati soddisfacenti in termini di sicurezza e precisione della specifica operazione che si sta effettuando. Dai paragoni con le tradizionali tecniche di controllo delle vibrazioni per tali sistemi, si dimostra quanto ampio sia il margine di miglioramento agendo sui relativi punti deboli.