Modelagem, simulação e controle de robô móvel autônomo. (2021)
- Authors:
- Autor USP: LIBANIO, EVERTON SILVA - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PTC
- Subjects: ROBÔS; FILTROS DE KALMAN; MATLAB; SIMULAÇÃO
- Language: Português
- Abstract: Este trabalho apresenta a modelagem e o controle de um robô móvel diferencial. O objetivo principal foi o de implementar um controlador Proporcional Integral sintonizado pelo método da Síntese Direta, utilizar um controlador de trajetórias de velocidades e realizar trajetos predeterminados. Para isto foram determinados e validados os coeficientes dos motores e também fez-se a verificação de sensores de medição de velocidade e corrente elétrica dos motores. O objetivo secundário foi o de utilizar um controlador baseado na dinâmica do robô, utilizando o modelo não linear adaptativo baseado em equações de velocidades de referência; o modelo dinâmico baseado nas equações de Newton Euler também é apresentado, mas sua implementação prática foi inviável com o controlador linear por alocação de polos devido aos altos valores de tensões entregues pelo controlador. Para determinar os parâmetros dos modelos dinâmicos foram realizados ensaios de identificação de sistemas e após foi utilizado o método dos mínimos quadrados. Foram usados algoritmos genéticos para determinar os ganhos dos controladores de velocidades de referência e relizaram-se diversas simulações para entender o comportamento do robô durante a execução dos trajetos. Nesta dissertação são apresentados ensaios de monitoramento de posição e velocidades do robô em trajeto linear e em forma de círculo, onde há uma comparação entre o monitoramento do robô e do sensor LIDAR utilizando o controlador PI e o controle de trajetórias. Também são apresentados ensaios com os controladores dinâmicos de velocidades deslocando-se em linha reta, tentativa de execução de trajeto circular e com a realização do trajeto de quadrado, além das simulações apresentadas. Alguns aspectos que dificultaram a implementação do controlador dinâmico foram notados, como o desvio em seguimento linear, ruídos nasvelocidades e o grande erro no seguimento da velocidade angular. O trabalho apresentou as etapas iniciais de modelagem e implantação de um sistema robótico em que para condições de velocidades baixas há um comportamento satisfatório na execução dos trajetos. Já nos ensaios com os controladores dinâmicos de velocidades ficou evidente que ruídos no sistema podem ter causado a não implementação desejada, além de possíveis interferências construtivas físicas do sistema robótico.
- Imprenta:
- Data da defesa: 24.11.2021
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ABNT
LIBÂNIO, Everton Silva. Modelagem, simulação e controle de robô móvel autônomo. 2021. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-17012022-100444/. Acesso em: 24 abr. 2024. -
APA
Libânio, E. S. (2021). Modelagem, simulação e controle de robô móvel autônomo. (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-17012022-100444/ -
NLM
Libânio ES. Modelagem, simulação e controle de robô móvel autônomo. [Internet]. 2021 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-17012022-100444/ -
Vancouver
Libânio ES. Modelagem, simulação e controle de robô móvel autônomo. [Internet]. 2021 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-17012022-100444/
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