Controle robusto de robô paralelo baseado em compensação paralela distribuída
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7136 |
Resumo: | Neste trabalho, é proposta uma metodologia de controle robusto, baseada em compensação paralela distribuída (CPD) e modelos Fuzzy Takagi-Sugeno (T-S), para um manipulador paralelo planar com dois graus de liberdade para rastreamento de trajetória no espaço das juntas, além da modelagem dinâmica deste manipulador, útil para a formulação da lei de controle e simulações computacionais do mesmo. A modelagem dinâmica completa do manipulador paralelo é realizada utilizando o equacionamento de Lagrange, e simulada no software Matlab/Simulink juntamente com a técnica de controle proposta. Adicionalmente, o Controle por Torque Computado (CTC) será utilizado para avaliação da técnica de controle proposta. É importante ressaltar que a CTC é amplamente utilizada para o controle de manipuladores robóticos, enquanto a CPD é apresentada como uma alternativa, uma vez que o CTC implica no calculo da dinâmica inversa do sistema a todo instante de tempo. Ao final foi realizada uma an´alise para a verificação da eficiência das técnicas utilizadas. Sendo assim possível avaliar a qualidade do controle, resultando em um pequeno erro de posição no rastreamento de trajetórias, além disso o Fuzzy apresenta um torque equivalente para a realização das trajetórias. Observa-se também que o controle Fuzzy se mostrou mais robusto em relação ao CTC, quando sujeitos a forças externas ao sistema. |
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2020-11-10T17:54:42Z2020-11-10T17:54:42Z2016-11-16GROSSI, Thiago Murilo. Controle robusto de robô paralelo baseado em compensação paralela distribuída. 2016. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Controle e Automação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2016.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7136Neste trabalho, é proposta uma metodologia de controle robusto, baseada em compensação paralela distribuída (CPD) e modelos Fuzzy Takagi-Sugeno (T-S), para um manipulador paralelo planar com dois graus de liberdade para rastreamento de trajetória no espaço das juntas, além da modelagem dinâmica deste manipulador, útil para a formulação da lei de controle e simulações computacionais do mesmo. A modelagem dinâmica completa do manipulador paralelo é realizada utilizando o equacionamento de Lagrange, e simulada no software Matlab/Simulink juntamente com a técnica de controle proposta. Adicionalmente, o Controle por Torque Computado (CTC) será utilizado para avaliação da técnica de controle proposta. É importante ressaltar que a CTC é amplamente utilizada para o controle de manipuladores robóticos, enquanto a CPD é apresentada como uma alternativa, uma vez que o CTC implica no calculo da dinâmica inversa do sistema a todo instante de tempo. Ao final foi realizada uma an´alise para a verificação da eficiência das técnicas utilizadas. Sendo assim possível avaliar a qualidade do controle, resultando em um pequeno erro de posição no rastreamento de trajetórias, além disso o Fuzzy apresenta um torque equivalente para a realização das trajetórias. Observa-se também que o controle Fuzzy se mostrou mais robusto em relação ao CTC, quando sujeitos a forças externas ao sistema.In this paper, are presented a robust control methodology based on distributed parallel compensation and models Fuzzy Takagi-Sugeno (T-S) for a planar parallel manipulator with two degrees of freedom for trajectory tracking in the space of the joints, are presente too the modeling the dynamics of the manipulator, useful for the formulation of the control law and computational simulations of the same. The modeling was performed using the equation of Lagrange, and simulated in the software Matlab/Simulink along with the two control techniques proposed. Additionally Parallel Compensation Distributed (PCD) based on Fuzzy models Takagi-Sugeno and Control Torque Computed (CTC), used for evaluation of the purposed technique. It is important noteworthy that the CTC is widely used for the control robotic manipulators, while the PCD is proposed as an alternative that requires less computing power to perform the control, since the CTC involves the calculation of the inverse dynamics of the system at every instant of time. At the end an analysis was performed to verify the efficiency of techniques used. Thus possible to observe the quality of both controllers, resulting in a small error in addition both presented the equivalent torque for performing the trajectory. It is also observed that the fuzzy control was more robust in relation to the CTC, when subjected to external forces to the system.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCornelio ProcopioEngenharia de Controle e AutomaçãoUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIASManipuladores (Mecanismo)Teoria do controleSistemas difusosManipulators (Mechanism)Control theoryFuzzy SystemsControle robusto de robô paralelo baseado em compensação paralela distribuídainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCornélio ProcópioMolina, Fabian Andres LaraAgulhari, Cristiano MarcosMolina, Fabian Andres LaraAgulhari, Cristiano MarcosSumar, Rodrigo RodriguesMontezuma, Marcio Aurelio FurtadoGrossi, Thiago Muriloinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALCP_COEAU_2016_2_09.pdfapplication/pdf1866704http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/7136/1/CP_COEAU_2016_2_09.pdf1431d414f165a03f4e3ffd4f24563f7dMD51LICENSElicense.txttext/plain1290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/7136/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTCP_COEAU_2016_2_09.pdf.txtExtracted texttext/plain69581http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/7136/3/CP_COEAU_2016_2_09.pdf.txt5d63a6061e71bc09eb40f8cf7c5c6f72MD53THUMBNAILCP_COEAU_2016_2_09.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1321http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/7136/4/CP_COEAU_2016_2_09.pdf.jpga1215deb57c98b713c2d0d1a76bbdda5MD541/71362020-11-10 15:54:42.891oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-11-10T17:54:42Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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Neste trabalho, é proposta uma metodologia de controle robusto, baseada em compensação paralela distribuída (CPD) e modelos Fuzzy Takagi-Sugeno (T-S), para um manipulador paralelo planar com dois graus de liberdade para rastreamento de trajetória no espaço das juntas, além da modelagem dinâmica deste manipulador, útil para a formulação da lei de controle e simulações computacionais do mesmo. A modelagem dinâmica completa do manipulador paralelo é realizada utilizando o equacionamento de Lagrange, e simulada no software Matlab/Simulink juntamente com a técnica de controle proposta. Adicionalmente, o Controle por Torque Computado (CTC) será utilizado para avaliação da técnica de controle proposta. É importante ressaltar que a CTC é amplamente utilizada para o controle de manipuladores robóticos, enquanto a CPD é apresentada como uma alternativa, uma vez que o CTC implica no calculo da dinâmica inversa do sistema a todo instante de tempo. Ao final foi realizada uma an´alise para a verificação da eficiência das técnicas utilizadas. Sendo assim possível avaliar a qualidade do controle, resultando em um pequeno erro de posição no rastreamento de trajetórias, além disso o Fuzzy apresenta um torque equivalente para a realização das trajetórias. Observa-se também que o controle Fuzzy se mostrou mais robusto em relação ao CTC, quando sujeitos a forças externas ao sistema. |
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