[en] INVERSE DYNAMICS METHOD FOR ROBOT MANIPULATOR CONTROL

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: MARCIO SANTOS DE QUEIROZ
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Outros
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
Texto Completo: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=19548@1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=19548@2
http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.19548
Resumo: [pt] O método da dinâmica inversa para o controle de manipuladores robóticos é apresentado. A ideia básica deste método é cancelar as não linearidades e acoplamentos, que caracterizam o comportamento dinâmico de manipuladores, através de um modelo dinâmico do mesmo (controlador primário). Com isto, o sistema resultante é linear e desaclopado, podendo ser controlado por técnicas de controle linear (controlador secundário). O método é inicialmente desenvolvido considerando o caso ideal do controlador primário (onde o modelo dinâmico é perfeito) e um PD para o controlador secundário. As implicações de imperfeições no cancelamento das não linearidades e aclopamentos do sistema pelo controlador primário são mostradas. As duas formulações existentes para o controlador primário – computed – torque e feedforward – são descritas. É sugerida uma formulação híbrida para contornar os problemas de implementação das duas formulações. Um enfoque maior é dado às versões simplificadas da formulação computed – torque. Simulações são feitas para melhor esclarecer esta questão. Em substituição ao PD, é descrito o projeto de um compensador linear robusto a partir do método das fatorações por matrizes própias e estáveis. O projeto é apresentado com análises mais detalhadas de algumas questões e com correções nos erros encontrados, em relação ao projeto existente na literatura. Análises comparativas com o PD são feitas e é explicada a influencia de frequências de amostragem no desempenho e ganhos do controlador PD.
id PUC_RIO-1_cdf6bf5fcc0949916a82c5bc707472f1
oai_identifier_str oai:MAXWELL.puc-rio.br:19548
network_acronym_str PUC_RIO-1
network_name_str Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
repository_id_str 534
spelling [en] INVERSE DYNAMICS METHOD FOR ROBOT MANIPULATOR CONTROL [pt] MÉTODO DA DINÂMICA INVERSA DE CONTROLE DE MANIPULADORES ROBÓTICOS [pt] CONTROLE[pt] ROBOTICA[pt] MANIPULADORES ROBOTICOS[pt] DINAMICA[en] CONTROL[en] ROBOTICS[en] ROBOTIC MANIPULATORS[en] DYNAMICS[pt] O método da dinâmica inversa para o controle de manipuladores robóticos é apresentado. A ideia básica deste método é cancelar as não linearidades e acoplamentos, que caracterizam o comportamento dinâmico de manipuladores, através de um modelo dinâmico do mesmo (controlador primário). Com isto, o sistema resultante é linear e desaclopado, podendo ser controlado por técnicas de controle linear (controlador secundário). O método é inicialmente desenvolvido considerando o caso ideal do controlador primário (onde o modelo dinâmico é perfeito) e um PD para o controlador secundário. As implicações de imperfeições no cancelamento das não linearidades e aclopamentos do sistema pelo controlador primário são mostradas. As duas formulações existentes para o controlador primário – computed – torque e feedforward – são descritas. É sugerida uma formulação híbrida para contornar os problemas de implementação das duas formulações. Um enfoque maior é dado às versões simplificadas da formulação computed – torque. Simulações são feitas para melhor esclarecer esta questão. Em substituição ao PD, é descrito o projeto de um compensador linear robusto a partir do método das fatorações por matrizes própias e estáveis. O projeto é apresentado com análises mais detalhadas de algumas questões e com correções nos erros encontrados, em relação ao projeto existente na literatura. Análises comparativas com o PD são feitas e é explicada a influencia de frequências de amostragem no desempenho e ganhos do controlador PD.[en] The inverse dynamics control of robot manipulators is presented. The main idea of this control method is to cancel the nonlinearities and coupling effects, that describe the dynamic behavior of manipulators, using a dynamic model of the system (primary controller). Since the resulting system is linear and uncoupled, it can be controlled by linear control techniques (secondary controller). The method is initially derived considering the ideal case of the primary controller (where the dynamic model is perfect) and a PD for the secondary controller. The implications of inexact cancelling of the system nonlinearities and coupling effects by the primary controller are shown. The two existing primary controller formulations – computed-torque and feedforward – are described. A hybrid formulations is suggested to overcome the implementation problems of the two formulations. Special attention is given to the simplified computed-torque schemes, which are subject of controversy in the literature. Simulations are performed to better illustrate this matter. A robust linear compensator design, based on the stable factorization approach, is described analyses of some questions and with corrections of the detected mistakes, regarding the existing design. Comparative analyses with the PD are done. The effects of sampling rates on the tracking performances and PD gains are explained.MAXWELLPEDRO MAGALHAES GUIMARAES FERREIRAPEDRO MAGALHAES GUIMARAES FERREIRAPEDRO MAGALHAES GUIMARAES FERREIRAMARCIO SANTOS DE QUEIROZ2012-05-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/otherhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=19548@1https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=19548@2http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.19548porreponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)instacron:PUC_RIOinfo:eu-repo/semantics/openAccess2018-10-23T00:00:00Zoai:MAXWELL.puc-rio.br:19548Repositório InstitucionalPRIhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/ibict.phpopendoar:5342018-10-23T00:00Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)false
dc.title.none.fl_str_mv [en] INVERSE DYNAMICS METHOD FOR ROBOT MANIPULATOR CONTROL
[pt] MÉTODO DA DINÂMICA INVERSA DE CONTROLE DE MANIPULADORES ROBÓTICOS
title [en] INVERSE DYNAMICS METHOD FOR ROBOT MANIPULATOR CONTROL
spellingShingle [en] INVERSE DYNAMICS METHOD FOR ROBOT MANIPULATOR CONTROL
MARCIO SANTOS DE QUEIROZ
[pt] CONTROLE
[pt] ROBOTICA
[pt] MANIPULADORES ROBOTICOS
[pt] DINAMICA
[en] CONTROL
[en] ROBOTICS
[en] ROBOTIC MANIPULATORS
[en] DYNAMICS
title_short [en] INVERSE DYNAMICS METHOD FOR ROBOT MANIPULATOR CONTROL
title_full [en] INVERSE DYNAMICS METHOD FOR ROBOT MANIPULATOR CONTROL
title_fullStr [en] INVERSE DYNAMICS METHOD FOR ROBOT MANIPULATOR CONTROL
title_full_unstemmed [en] INVERSE DYNAMICS METHOD FOR ROBOT MANIPULATOR CONTROL
title_sort [en] INVERSE DYNAMICS METHOD FOR ROBOT MANIPULATOR CONTROL
author MARCIO SANTOS DE QUEIROZ
author_facet MARCIO SANTOS DE QUEIROZ
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv PEDRO MAGALHAES GUIMARAES FERREIRA
PEDRO MAGALHAES GUIMARAES FERREIRA
PEDRO MAGALHAES GUIMARAES FERREIRA
dc.contributor.author.fl_str_mv MARCIO SANTOS DE QUEIROZ
dc.subject.por.fl_str_mv [pt] CONTROLE
[pt] ROBOTICA
[pt] MANIPULADORES ROBOTICOS
[pt] DINAMICA
[en] CONTROL
[en] ROBOTICS
[en] ROBOTIC MANIPULATORS
[en] DYNAMICS
topic [pt] CONTROLE
[pt] ROBOTICA
[pt] MANIPULADORES ROBOTICOS
[pt] DINAMICA
[en] CONTROL
[en] ROBOTICS
[en] ROBOTIC MANIPULATORS
[en] DYNAMICS
description [pt] O método da dinâmica inversa para o controle de manipuladores robóticos é apresentado. A ideia básica deste método é cancelar as não linearidades e acoplamentos, que caracterizam o comportamento dinâmico de manipuladores, através de um modelo dinâmico do mesmo (controlador primário). Com isto, o sistema resultante é linear e desaclopado, podendo ser controlado por técnicas de controle linear (controlador secundário). O método é inicialmente desenvolvido considerando o caso ideal do controlador primário (onde o modelo dinâmico é perfeito) e um PD para o controlador secundário. As implicações de imperfeições no cancelamento das não linearidades e aclopamentos do sistema pelo controlador primário são mostradas. As duas formulações existentes para o controlador primário – computed – torque e feedforward – são descritas. É sugerida uma formulação híbrida para contornar os problemas de implementação das duas formulações. Um enfoque maior é dado às versões simplificadas da formulação computed – torque. Simulações são feitas para melhor esclarecer esta questão. Em substituição ao PD, é descrito o projeto de um compensador linear robusto a partir do método das fatorações por matrizes própias e estáveis. O projeto é apresentado com análises mais detalhadas de algumas questões e com correções nos erros encontrados, em relação ao projeto existente na literatura. Análises comparativas com o PD são feitas e é explicada a influencia de frequências de amostragem no desempenho e ganhos do controlador PD.
publishDate 2012
dc.date.none.fl_str_mv 2012-05-21
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/other
format other
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=19548@1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=19548@2
http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.19548
url https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=19548@1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=19548@2
http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.19548
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv MAXWELL
publisher.none.fl_str_mv MAXWELL
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
instacron:PUC_RIO
instname_str Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
instacron_str PUC_RIO
institution PUC_RIO
reponame_str Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
collection Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1814822582352871424