Optimal control and state observer for a robotic manipulator with three degrees of freedom

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Luz Junior, José Adenilson Gonçalves
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Ponta Grossa
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Robótica
Robôs - Dinâmica
Controle eletrônico
Robotics
Robots - Dynamics
Electronic control
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Engenharia Elétrica
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3748
Resumo: This work presents the modeling and simulation of a robotic manipulator robot with three degrees of freedom by considering its structures with rigid behavior. The concepts of kinematics for the mathematical deduction and the Lagrangian mechanics were applyed to obtain the dynamic models of the manipulator and the DC actuators with are considered as permanent magnet motors. Due to the nonlinearities and dynamics characteristics, both the states observer and the controler used were based on State Dependet Ricatti Equation (SDRE). The simulations made for constant performance parameters demonstrated the effectiveness of the optimal control applied to the manipulator and to the chosen DC actuator models. The applications of trajectories to the manipulator enrich the applicability of the project and the results obtained with the techniques chosen show his efficiency.
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spelling Optimal control and state observer for a robotic manipulator with three degrees of freedomControle ótimo e observador de estados em manipulador robótico com três graus de liberdadeRobóticaRobôs - DinâmicaControle eletrônicoRoboticsRobots - DynamicsElectronic controlCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAEngenharia ElétricaThis work presents the modeling and simulation of a robotic manipulator robot with three degrees of freedom by considering its structures with rigid behavior. The concepts of kinematics for the mathematical deduction and the Lagrangian mechanics were applyed to obtain the dynamic models of the manipulator and the DC actuators with are considered as permanent magnet motors. Due to the nonlinearities and dynamics characteristics, both the states observer and the controler used were based on State Dependet Ricatti Equation (SDRE). The simulations made for constant performance parameters demonstrated the effectiveness of the optimal control applied to the manipulator and to the chosen DC actuator models. The applications of trajectories to the manipulator enrich the applicability of the project and the results obtained with the techniques chosen show his efficiency.Este trabalho apresenta a modelagem e simulação de um robô manipulador com três graus de liberdade e considerando suas estruturas com comportamento rígido. Os conceitos de cinemática para a dedução matemática e a mecânica de Lagrange foram usados para obter os modelos dinâmicos do manipulador e os atuadores DC com ímã permanente. Devido às características de não-linearidade e dinâmica, tanto o observador dos estados quanto o controle utilizado foram baseados na State Dependet Ricatti Equation (SDRE). As simulações feitas para parâmetros de desempenho constantes demonstraram a eficácia do controle ótimo aplicado ao manipulador e aos modelos de atuadores DC escolhidos. As aplicações das trajetórias ao manipulador enriquecem a aplicabilidade do projeto e os resultados obtidos com as técnicas escolhidas mostram sua eficiência.Universidade Tecnológica Federal do ParanáPonta GrossaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUTFPRTusset, Angelo Marcelohttp://lattes.cnpq.br/1204232509410955Balthazar, José Manoelhttp://lattes.cnpq.br/9728054402919622Silva, Frederico Martins Alves daSantos, Max Mauro DiasJanzen, Frederic ConradTusset, Angelo MarceloLuz Junior, José Adenilson Gonçalves2018-12-21T13:07:52Z2018-12-21T13:07:52Z2018-06-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfLUZ JUNIOR, José Adenilson Gonçalves. Optimal control and state observer for a robotic manipulator with three degrees of freedom. 2018. 120 f. Master’s Thesis. (Master Degree in Eletrical Engineering) - Federal University of Technology - Paraná, Ponta Grossa, 2018.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3748porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2018-12-22T05:01:20Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/3748Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2018-12-22T05:01:20Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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