Controle em tempo real de robôs móveis não-holonômicos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2007
Autor(a) principal: Alves, Jorge Augusto Vasconcelos
Orientador(a): Lages, Walter Fetter
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:
Sistema operacional de tempo real
Robótica
Controle preditivo
Palavras-chave em Inglês:
Predictive control
Control of mobile robots
Receding horizon control
Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/250033
Resumo: Este documento trata da implementação em tempo real de controladores preditivos para robôs móveis não-holonômicos. É sabido que, conforme o Teorema de Brockett, não é possível se obter uma lei de controle do tipo realimentação de estados suave e invariante no tempo que estabilize um robô móvel não-holonômico em um ponto qualquer. Pode-se contornar o problema utilizando controle preditivo baseado em modelo (MPC). Entretanto, ao se empregar urna função-custo quadrática em relação ao estado do sistema conforme modelo comumente utilizado não se obtém convergência para o ponto de equihbrio desejado. Para tal, funções-custo específicas podem ser consideradas na formulação do MPC. São utilizados controladores MPC também para o problema de rastreamento de trajetória. São revisadas estas estratégias de controle preditivo baseado em modelo aplicadas a robôs móveis, apresentadas novas estratégias e então implementados os diversos controladores em tempo real. Medições de tempo são feitas no sistema em funcionamento para comprovar a aplicabilidade dos controladores propostos.
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spelling Alves, Jorge Augusto VasconcelosLages, Walter Fetter2022-10-20T04:43:39Z2007http://hdl.handle.net/10183/250033000637071Este documento trata da implementação em tempo real de controladores preditivos para robôs móveis não-holonômicos. É sabido que, conforme o Teorema de Brockett, não é possível se obter uma lei de controle do tipo realimentação de estados suave e invariante no tempo que estabilize um robô móvel não-holonômico em um ponto qualquer. Pode-se contornar o problema utilizando controle preditivo baseado em modelo (MPC). Entretanto, ao se empregar urna função-custo quadrática em relação ao estado do sistema conforme modelo comumente utilizado não se obtém convergência para o ponto de equihbrio desejado. Para tal, funções-custo específicas podem ser consideradas na formulação do MPC. São utilizados controladores MPC também para o problema de rastreamento de trajetória. São revisadas estas estratégias de controle preditivo baseado em modelo aplicadas a robôs móveis, apresentadas novas estratégias e então implementados os diversos controladores em tempo real. Medições de tempo são feitas no sistema em funcionamento para comprovar a aplicabilidade dos controladores propostos.This document deals with the real-time implementation of predictive controllers for non-holonomic mobile robots. According to Brockett's Theorem, it is known that for such· a system a smooth, time invariant state feedback can not be used in order to obtain asymptotic point stability. This issue may be overcome by using model predictive control (MPC). However, by considering a cost function that is quadratic with respect to the system state, according to the usual model considered for the system, one does not obtain convergence to the desired point. With the objective of overcoming this problem, particular cost functions can be used. MPC controlers can also be used with mobile robots for the tracking problem. In this work different MPC strategies are revised, new strategies are presented and the controlers are then implemented in real-time. Time measures are taken on the running controllers so as to assure their applicability.application/pdfporSistema operacional de tempo realRobóticaControle preditivoPredictive controlControl of mobile robotsReceding horizon controlControle em tempo real de robôs móveis não-holonômicosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaPorto Alegre, BR-RS2007mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT000637071.pdf.txt000637071.pdf.txtExtracted Texttext/plain138203http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/250033/2/000637071.pdf.txt8a623cf57a9f5758e7822645368485bbMD52ORIGINAL000637071.pdfTexto completoapplication/pdf11496779http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/250033/1/000637071.pdf38d0b8647480046752d64009016b77f2MD5110183/2500332022-10-21 04:55:46.873024oai:www.lume.ufrgs.br:10183/250033Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532022-10-21T07:55:46Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
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