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Controle robusto para robô manipulador espacial planar de base livre flutuante com dois braços (2017)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: BUENO, JOSÉ NUNO ALMEIDA DIAS - EESC
  • Unidades: EESC
  • Sigla do Departamento: SEL
  • Subjects: MANIPULADORES; SISTEMAS DE CONTROLE; ROBÓTICA
  • Keywords: MANIPULADORES ESPACIAIS; CONTROLE ROBUSTO; REGULADOR RECURSIVO ROBUSTO; MANIPULADOR DINAMICAMENTE EQUIVALENTE
  • Language: Português
  • Abstract: 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:
  • Data da defesa: 21.07.2017

  • How to cite
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    • ABNT

      BUENO, José Nuno Almeida Dias; GRASSI JUNIOR, Valdir. Controle robusto para robô manipulador espacial planar de base livre flutuante com dois braços. 2017.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2017. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-31082017-093441/pt-br.php >.
    • APA

      Bueno, J. N. A. D., & Grassi Junior, V. (2017). Controle robusto para robô manipulador espacial planar de base livre flutuante com dois braços. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-31082017-093441/pt-br.php
    • NLM

      Bueno JNAD, Grassi Junior V. Controle robusto para robô manipulador espacial planar de base livre flutuante com dois braços [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-31082017-093441/pt-br.php
    • Vancouver

      Bueno JNAD, Grassi Junior V. Controle robusto para robô manipulador espacial planar de base livre flutuante com dois braços [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-31082017-093441/pt-br.php

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