Desenvolvimento de um robô móvel não-holonômico com controlador não-linear para seguimento de trajetórias

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Sousa, Rigoberto Luis Silva
Orientador(a): Nogueira, Fabrício Gonzalez
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Engenharia elétrica
Robôs móveis
Link de acesso: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/21584
Resumo: This work presents the development and trajectory tracking control of a nonholonomic mobile robot with differential traction. The used control system is composed of two loops cascaded, with an internal control for the speed of the two wheels and an external loop controlling the robot’s posture. The first is composed of two PID controllers with feedback signals from encoders and the second one is a feedfoward kinematics controller. The controller tuning procedure is based on desired closed-loop characteristics specified by the user. The control strategies were embedded in a digital module based in a 32-bit ARM microcontroller. In order to evaluate the performance of the developed robot, trajectory tracking tests were carried out for different trajectories and initial conditions. Experimental results are presented for reference trajectories without obstacles.
id UFC-7_16ad58cdc088986a5e46f1bcecbdc767
oai_identifier_str oai:repositorio.ufc.br:riufc/21584
network_acronym_str UFC-7
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository_id_str
spelling Sousa, Rigoberto Luis SilvaTorrico, Bismark ClaureNogueira, Fabrício Gonzalez2017-01-18T18:18:05Z2017-01-18T18:18:05Z2016SOUSA, R. L. S. Desenvolvimento de um robô móvel não-holonômico com controlador não-linear para seguimento de trajetórias. 2016. 91 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/21584This work presents the development and trajectory tracking control of a nonholonomic mobile robot with differential traction. The used control system is composed of two loops cascaded, with an internal control for the speed of the two wheels and an external loop controlling the robot’s posture. The first is composed of two PID controllers with feedback signals from encoders and the second one is a feedfoward kinematics controller. The controller tuning procedure is based on desired closed-loop characteristics specified by the user. The control strategies were embedded in a digital module based in a 32-bit ARM microcontroller. In order to evaluate the performance of the developed robot, trajectory tracking tests were carried out for different trajectories and initial conditions. Experimental results are presented for reference trajectories without obstacles.Este trabalho apresenta os aspectos construtivos, a modelagem e o controle do rastreamento de trajetória de um robô móvel não-holonômico com tração diferencial. O sistema de controle utilizado é composto por duas malhas em cascata: uma malha de controle interno para a velocidade das duas rodas e uma malha externa para controlar a trajetória do robô. A primeira malha é composta por dois controladores com ação PID (proporcional integral e derivativo) sendo realimentados com sinais recebidos de encoders. A segunda malha consiste em um controlador não-linear cinemático responsável por realizar o controle de seguimento de uma trajetória de referência. O sinal de saída deste controlador é a soma de uma ação feedforward e uma ação de feedback, nas quais os ganhos da ação de realimentação são ajustados por uma estratégia de alocação de polos baseada em um modelo linearizado da amostra do erro de rastreamento. A implementação dos sistemas de controle foi realizada em um sistema embarcado ARM Cortex-M4 de 32 bits. Foi avaliado o comportamento do sistema para diferentes trajetórias, com o robô sempre iniciando em ponto diferente da trajetória de referência, em algumas trajetórias foi aplicado um distúrbio ao robô. Além disso, resultados de simulação e experimentais no robô real são apresentados.Engenharia elétricaRobôs móveisDesenvolvimento de um robô móvel não-holonômico com controlador não-linear para seguimento de trajetóriasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL2016_dis_rlssousa.pdf2016_dis_rlssousa.pdfapplication/pdf2900729http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/21584/1/2016_dis_rlssousa.pdff590e23bda425987bdb58c4f630c12b6MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/21584/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufc/215842021-03-31 10:21:08.141oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2021-03-31T13:21:08Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Desenvolvimento de um robô móvel não-holonômico com controlador não-linear para seguimento de trajetórias
title Desenvolvimento de um robô móvel não-holonômico com controlador não-linear para seguimento de trajetórias
spellingShingle Desenvolvimento de um robô móvel não-holonômico com controlador não-linear para seguimento de trajetórias
Sousa, Rigoberto Luis Silva
Engenharia elétrica
Robôs móveis
title_short Desenvolvimento de um robô móvel não-holonômico com controlador não-linear para seguimento de trajetórias
title_full Desenvolvimento de um robô móvel não-holonômico com controlador não-linear para seguimento de trajetórias
title_fullStr Desenvolvimento de um robô móvel não-holonômico com controlador não-linear para seguimento de trajetórias
title_full_unstemmed Desenvolvimento de um robô móvel não-holonômico com controlador não-linear para seguimento de trajetórias
title_sort Desenvolvimento de um robô móvel não-holonômico com controlador não-linear para seguimento de trajetórias
author Sousa, Rigoberto Luis Silva
author_facet Sousa, Rigoberto Luis Silva
author_role author
dc.contributor.co-advisor.none.fl_str_mv Torrico, Bismark Claure
dc.contributor.author.fl_str_mv Sousa, Rigoberto Luis Silva
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Nogueira, Fabrício Gonzalez
contributor_str_mv Nogueira, Fabrício Gonzalez
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia elétrica
Robôs móveis
topic Engenharia elétrica
Robôs móveis
description This work presents the development and trajectory tracking control of a nonholonomic mobile robot with differential traction. The used control system is composed of two loops cascaded, with an internal control for the speed of the two wheels and an external loop controlling the robot’s posture. The first is composed of two PID controllers with feedback signals from encoders and the second one is a feedfoward kinematics controller. The controller tuning procedure is based on desired closed-loop characteristics specified by the user. The control strategies were embedded in a digital module based in a 32-bit ARM microcontroller. In order to evaluate the performance of the developed robot, trajectory tracking tests were carried out for different trajectories and initial conditions. Experimental results are presented for reference trajectories without obstacles.
publishDate 2016
dc.date.issued.fl_str_mv 2016
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2017-01-18T18:18:05Z
dc.date.available.fl_str_mv 2017-01-18T18:18:05Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv SOUSA, R. L. S. Desenvolvimento de um robô móvel não-holonômico com controlador não-linear para seguimento de trajetórias. 2016. 91 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/21584
identifier_str_mv SOUSA, R. L. S. Desenvolvimento de um robô móvel não-holonômico com controlador não-linear para seguimento de trajetórias. 2016. 91 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.
url http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/21584
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.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron:UFC
instname_str Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron_str UFC
institution UFC
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/21584/1/2016_dis_rlssousa.pdf
http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/21584/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv f590e23bda425987bdb58c4f630c12b6
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository.mail.fl_str_mv bu@ufc.br || repositorio@ufc.br
_version_ 1847793150364483584

Registros relacionados