Modelagem, identificação de parâmetros e implementação de sistema de controle por torque calculado em um manipulador plataforma de Stewart hidráulico

• Autor(a) principal: Vargas, Rafael Marquetto
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/224374
• topic: Manipuladores robóticos; Atuador hidráulico; Estimação de parâmetros; Stewart platform; Offshore trajectory control; Parallel hydraulic robot; Hydromechanical system identification

O Manipulador Plataforma de Stewart é um tipo de manipulador paralelo composto por 6 atuadores prismáticos. Estes atuadores ligam a base do manipulador a uma plataforma que se move com 6 graus de liberdade em relação à base. A expansão ou retração de cada um dos atuadores influencia na posição da plataforma móvel. Usualmente utilizada em simuladores de movimento, uma Plataforma de Stewart é utilizada neste trabalho para simular movimentos de uma embarcação em alto mar. O objetivo principal deste trabalho é implementar um sistema de controle por Torque Calculado que possibilite que o manipulador execute um seguimento de trajetória com precisão, simulando os movimentos de um convés de uma embarcação em alto mar. Para que isso seja possível, é descrito o desenvolvimento do modelo matemático do manipulador utilizado na síntese do controlador, incluindo cinemática inversa, cinemática direta e dinâmica. Também é apresentado o desenvolvimento do modelo matemático do sistema hidráulico do manipulador, assim como a identificação experimental dos coeficientes de vazão das válvulas. Ao final, são apresentadas simulações e experimentos realizados utilizando controladores PI (Proporcional-Integral) e por Torque Calculado. Através destes procedimentos, são apresentadas uma validação do modelo matemático desenvolvido e um estudo sobre o desempenho dos controladores aplicados ao problema de seguimento de trajetórias típicas de convés de embarcações.