回答:
Robotics.SEへようこそ！これは正確には私の専門分野ではありませんが、いくつかのアドバイスをさせてください。
マニピュレーターを制御するための非常に一般的なアプローチは、最初に適切な関節速度コントローラーを設計することです。次に、インバースキネマティクスを使用して、各時点で、希望のエンドエフェクタポーズに到達するために理想的な関節速度を決定します。ジョイント速度制御ループのダイナミクスが十分に高速であると仮定すると、それらの速度を達成できるはずです。マニピュレーターの運動学モデルは通常、Denavit–Hartenbergパラメータで取得されます。
ロボットで頻繁に行われ、おそらくあなたの目的には十分であることを考えると、そのアプローチを取ることをお勧めします。
非線形制御クラスでは、ロボットマニピュレータのMIMOモデルを見ました。私はこれについて100％確信はありませんが、キネマティクスだけでなくダイナミクスもモデリングすることに興味がある場合は、これを使用することをお勧めします。
主な違いは、このシナリオでは、ジョイントの位置と速度がすべて、慣性マトリックス、コリオリ、遠心力、および非線形で通常は分離できない方法で減衰に影響を与えることです。したがって、MIMO制御に慣れるだけでなく、非線形制御も検討する必要があります。
言ったように、それは私の専門分野ではないので、誰かが意味不明なことを言ったと思ったら、喜んで訂正されます。
Parallel SISOコントローラーのセットはMIMOコントローラーのサブセットであるため、MIMOは少なくとも同じくらい強力で、おそらくより強力です。長所と短所については、並列SISOを使用する理由はないと思います。ただし、より快適になるため、簡単に実行できる場合があります。
とはいえ、システムはアクチュエーターによって分離可能かもしれません。制御システムは私の領域ですが、ロボットには取り組みませんので、それがあなたの問題に当てはまるかどうかは言えません。
georgebrindeiroが指摘したように、よく行われるもう1つのことは、内部ループと外部制御ループに問題を分割することです。
私は見たことがないMIMOを前に、この文脈で使用されるが、私はどのように見ることができSISOが適用される場合があります。
私が見たほとんどのロボットシステムは、単一軸のモーターコントローラー（複数のSISO）の集合体であり、それぞれに検知用の単一のエンコーダーと作動用の単一のモーターしかありませんでした。つまり、各軸はSISOでしたが、ロボット全体はMIMOでした。
私が取り組んだいくつかのシステムでは、モーター/ロータリーエンコーダーと負荷/リニアエンコーダーの間に大きなバックラッシュがあったため、1つのモーター制御出力で2つのエンコーダーを備えたデュアルフィードバックループを実装しました。モーターのロータリーエンコーダーは主に速度を正確に追跡するために使用されましたが、負荷のリニアエンコーダーは（ウォーム）ギアのバックラッシュを補償し、正確な位置情報と追跡を提供するために使用されました。
ほとんどの制御システムでは、これらの従来の制御方法が最も必要だと思いますが、例外もあります。
真にMIMO制御システムの恩恵を受けた可能性のあるシステムを1つだけ見ました。それは、自分のシステムと同様の特性を備えていましたが、ロボットのツールポイントによって加えられる力を制御する必要もありました。従来の複数のSISOアプローチを使用してこれを実装しましたが、非常に注意深い調整が必要であり、何らかの形で計算されたトルクテクニックを使用しようとすると、とにかく簡単になったとは思いません。
まず、複数のSISOアプローチから始めて、必要なパフォーマンスや特性が得られない場合は、より高度な方法を研究することをお勧めします。少なくとも、その時点までにシステムの運動学とダイナミクスについて多くのことを学ぶことができます。