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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79874
Tipo: | Dissertação |
Título: | Métodos de controle de posição para manipuladores robóticos |
Autor(es): | Pineda, Ariel Hernandez |
Orientador: | Viana, Icaro Bezerra |
Coorientador: | Souza, Marcelo Marques Simoes de |
Palavras-chave em português: | Robô manipulador planar;LQR;Logica fuzzy;MATLAB/Simulink |
Palavras-chave em inglês: | Planar manipulator robot;LQR;Fuzzy logic;MATLAB/Simulink |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Data do documento: | 2024 |
Citação: | PINEDA, Ariel Hernandez. Métodos de controle de posição para manipuladores robóticos. 2024. Dissertação (mestrado), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e de Computação, Universidade Federal do Ceará, Campus de Sobral, 2024. |
Resumo: | Algumas tarefas de manipuladores robóticos são executadas usando técnicas de controle para seguimento de trajetória. Esses métodos garantem que o erro de estado estacionário existente entre as trajetórias desejadas e executadas sejam o menor possível. Neste estudo, é proposto um esquema de controle híbrido que aprimora uma abordagem de controle convencional com otimização usando técnicas de inteligência computacional. O Linear-Quadratic Regulator (LQR) é projetado por meio do modelo dinâmico em espaços de estado obtido através da linearização da planta a ser controlada. A otimização desse controlador se dá através da sintonia das variáveis de ponderação da função de custo. A sintonia computacional é empregada usando a técnica de fuzzy logic (FL). Os resultados são obtidos a partir da análise de resposta transitória e medição do erro quadrático médio. A simulação realizada com as ferramentas do software MATLAB permite a visualização do posicionamento do manipulador planar de dois graus de liberdade. Os resultados evidenciam que o controlador LQR otimizado com lógica fuzzy (LQR-FL) é mais eficaz para tarefas complexas do que o controlador LQR convencional. O controlador LQR-FL não só aprimora a precisão, mas também o desempenho no controle de trajetórias contínuas, proporcionando um ajuste mais preciso no seguimento desse tipo de trajetória. |
Abstract: | Some tasks of robotic manipulators are performed using trajectory tracking control techniques. These methods ensure that the steady-state error between desired and executed trajectories is minimized. This study proposes a hybrid control scheme that enhances a conventional control approach with optimization using computational intelligence techniques. The Linear Quadratic Regulator (LQR) is designed through the dynamic model in state spaces obtained by linearizing the plant to be controlled. The optimization of this controller is achieved by tuning the weighting variables of the cost function. Computational tuning is employed using fuzzy logic (FL) techniques. Results are derived from transient response analysis and measurement of mean squared error. The simulation conducted with MATLAB software tools allows for visualization of the positioning of the two-degree-of-freedom planar manipulator. The results demonstrate that the LQR controller optimized with FL is more effective for complex tasks than the conventional LQR controller. The LQR-FL controller not only improves precision but also enhances performance in controlling continuous trajectories, providing more accurate adjustment in tracking such trajectories. |
Descrição: | Este documento está disponível online com base na Portaria nº 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79874 |
ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/0009-0007-6130-3506 |
Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/3727712554909845 |
ORCID do Orientador: | https://orcid.org/0000-0002-0009-8330 |
Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/2863980011548140 |
ORCID do Coorientador: | https://orcid.org/0000-0002-7590-9898 |
Currículo Lattes do Coorientador: | http://lattes.cnpq.br/1617071773481762 |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
Aparece nas coleções: | PPGEEC - SOBRAL - Dissertações defendidas na UFC |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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