Controle robusto para robô manipulador espacial planar de base livre flutuante com dois braços (2017)
- Autores:
- Autor USP: BUENO, JOSÉ NUNO ALMEIDA DIAS - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEL
- Assuntos: MANIPULADORES; SISTEMAS DE CONTROLE; ROBÓTICA
- Palavras-chave do autor: MANIPULADORES ESPACIAIS; CONTROLE ROBUSTO; REGULADOR RECURSIVO ROBUSTO; MANIPULADOR DINAMICAMENTE EQUIVALENTE
- Idioma: Português
- Resumo: Manipuladores robóticos têm ganhado cada vez mais importância em operações espaciais por poderem substituir humanos na realização de tarefas perigosas ou demasiadamente demoradas e repetitivas. Em destaque tem-se os manipuladores de base livre, por poderem ser acoplados a satélites ou estações espaciais e representarem um grande desafio para engenheiros de controle. Tais robôs possuem dois modos de operação: com base livre controlada e com base livre flutuante. No primeiro modo a base do manipulador tem atitude e translação controladas por jatos propulsores ou rodas de reação, de modo que o comportamento do robô se aproxima de um manipulador de base fixa. Porém, há um considerável consumo de combustível e energia elétrica, além de novos distúrbios que são inseridos no sistema. No segundo modo, considerado neste trabalho de mestrado, os controles da base são desligados durante a operação e ela pode mover-se livremente em resposta aos movimentos do braço. Embora tenha-se notável economia de combustível e energia elétrica, o acoplamento dinâmico entre base e braço deve ser considerado tanto na modelagem como no projeto do controlador. Para modelar o robô espacial considerado neste projeto foi aplicado o método do Manipulador Dinamicamente Equivalente, que mapeia um manipulador de base livre flutuante através de um robô sub-atuado de base fixa. Dessa forma é possível utilizar sobre robôs espaciais técnicas de controle já desenvolvidas para manipuladores terrestres. Este trabalho trata da análise de controladores robustos e adaptativo aplicados sobre um manipulador planar de base livre flutuante com dois braços para realizar a tarefa de seguimento de trajetórias definidas no espaço de tarefa. Os sistemas de controle considerados foram: Regulador Linear Quadrático Recursivo Robusto (RLQR), controlador H-infinito robusto e controlador adaptativo com modos deslizantes.Os resultados mostraram que os controladores apresentaram desempenhos distintos mas ainda assim foram capazes de realizar a tarefa de seguir trajetórias no espaço de trabalho com erros de acompanhamento bastante pequenos. Foi elaborada também uma comparação quantitativa através de índices de desempenho considerando integral de torques e norma L2 de erros de acompanhamento
- Imprenta:
- Local: São Carlos
- Data de publicação: 2017
- Data da defesa: 21.07.2017
-
ABNT
BUENO, José Nuno Almeida Dias. Controle robusto para robô manipulador espacial planar de base livre flutuante com dois braços. 2017. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2017. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-31082017-093441/. Acesso em: 16 abr. 2024. -
APA
Bueno, J. N. A. D. (2017). Controle robusto para robô manipulador espacial planar de base livre flutuante com dois braços (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-31082017-093441/ -
NLM
Bueno JNAD. Controle robusto para robô manipulador espacial planar de base livre flutuante com dois braços [Internet]. 2017 ;[citado 2024 abr. 16 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-31082017-093441/ -
Vancouver
Bueno JNAD. Controle robusto para robô manipulador espacial planar de base livre flutuante com dois braços [Internet]. 2017 ;[citado 2024 abr. 16 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-31082017-093441/ - Robust recursive frameworks for discrete-time linear systems subject to polytopic uncertainties
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