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Coordenadores: Isabelle Queinnec Vincent Mahout Edson Roberto de Pieri Lucas Casagrande Neves 1/18 Toulouse-França.

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1 Coordenadores: Isabelle Queinnec Vincent Mahout Edson Roberto de Pieri Lucas Casagrande Neves 1/18 Toulouse-França

2 Introdução Projeto Objetivos Modelagem Modelos Cinemático e Dinâmico Espaço de Estados Espaço de Estados Afim Validação dos Modelos Controladores Resultados Conclusão e Perspectivas 2/18

3 Introdução Projeto Objetivos Modelagem Modelos Cinemático e Dinâmico Espaço de Estados Espaço de Estados Afim Validação dos Modelos Controladores Resultados Conclusão e Perspectivas

4 Robótica de Manipuladores Menores Tempos de Ciclo Mais Peças Manipuladas Maior Produtividade Tempos de Deslocamento Tempos de Estabilização Robustez de Desempenho OBJECTIF 100G 3/18

5 Arquitetura paralela Altas velocidades e acelerações Quatro braços Somente dois atuados 4/18

6 Introdução Projeto Objetivos Modelagem Modelos Cinemático e Dinâmico Espaço de Estados Espaço de Estados Afim Validação dos Modelos Controladores Resultados Conclusão e Perspectivas

7 Síntese de controlador para seguimento de uma trajetória pick-and-place utilizando técnicas de controle robusto Modelo rígido do robô Utilização de ferramentas para controle robusto Utilização de um modelo em espaço de estados, incorporando termos incertos, variantes no tempo e/ou perturbações para representar os fenômenos não-lineares Formalismo em espaço de estados Variação ao longo de uma trajetória 5/18

8 Modelo Geométrico Modelo Dinâmico 6/18 Modelo Cinemático Modelo LPV Multi-modelo LPV Controlador por Realimentação de Estados

9 Introdução Projeto Objetivos Modelagem Modelos Cinemático e Dinâmico Espaço de Estados Espaço de Estados Afim Validação dos Modelos Controladores Resultados Conclusão e Perspectivas

10 Modelo Cinemático Modelo Geométrico Modelo Dinâmico 7/18

11 Introdução Projeto Objetivos Modelagem Modelos Cinemático e Dinâmico Espaço de Estados Espaço de Estados Afim Validação dos Modelos Controladores Resultados Conclusão e Perspectivas

12 Modelo LPV Modelo Dinâmico Trajetória Linearização NÃO-LINEAR 8/18

13 Introdução Projeto Objetivos Modelagem Modelos Cinemático e Dinâmico Espaço de Estados Espaço de Estados Afim Validação dos Modelos Controladores Resultados Conclusão e Perspectivas

14 9/18

15 Multi-modelo LPV Modelo LPV Particionamento + Aproximações 13 sub-modelos ao longo da trajetória cujas posições e velocidades são lineares e acelerações constantes LINEAR 10/18

16 Introdução Projeto Objetivos Modelagem Modelos Cinemático e Dinâmico Espaço de Estados Espaço de Estados Afim Validação dos Modelos Controladores Resultados Conclusão e Perspectivas

17 11/18

18 Introdução Projeto Objetivos Modelagem Modelos Cinemático e Dinâmico Espaço de Estados Espaço de Estados Afim Validação dos Modelos Controladores Resultados Conclusão e Perspectivas

19 Objetivo: Projetar um controlador único (K) por realimentação de estados que garanta a estabilidade de todos os sub-modelos ao longo da trajetória desejada Ferramenta: Toolbox RoMulOC RoMulOC Modelo Controlador Robusto Critérios 12/18

20 Objetivo: Construir um controlador único que garanta a estabilidade de todos os sub- modelos LPV ao longo da trajetória. Estabilidade quadrática de Lyapunov CONTROLADOR ÚNICO 13/18

21 Objetivo: Construir um controlador único que garanta a estabilidade de todos os sub- modelos lineares ao longo da trajetória. Estabilidade quadrática de Lyapunov CONTROLADOR ÚNICO 14/18

22 Introdução Projeto Objetivos Modelagem Modelos Cinemático e Dinâmico Espaço de Estados Espaço de Estados Afim Validação dos Modelos Controladores Resultados Conclusão e Perspectivas

23 Des. x = [-0.5,0.5] m Des. z = [-0.95,-0.8] m Tempo x = 0.5 s Tempo z = 0.5 s Tempo esp. = 0.05 s Des. x = [-0.45,0.45] m Des. z = [-0.95,-0.85] m Tempo x = 0.25 s Tempo z = 0.2 s Tempo esp. = 0.05 s Des. x = [-0.45,0.45] m Des. z = [-0.95,-0.85] m Tempo x = 0.1 s Tempo z = 0.05 s Tempo esp. = 0.05 s Des. x = [-0.35,0.35] m Des. z = [-0.9,-0.85] m Tempo x = 0.1 s Tempo z = 0.05 s Tempo esp. = 0.05 s 15/18

24 16/18

25 Introdução Projeto Objetivos Modelagem Modelos Cinemático e Dinâmico Espaço de Estados Espaço de Estados Afim Validação dos Modelos Controladores Resultados Conclusão e Perspectivas

26 Aprendisagem sobre modelagem de sistemas variantes no tempo Nova versão do simulador Controlador por realimentação de estados simples fácil processamento garante a estabilidade ao longo de uma trajetória pré- determinada Controlador mais conservativo possível apenas critério de estabilidade Considerar outros critérios alocação de pólos performances de resposta ao impulso custo ou Controladores dependentes de parâmetro 17/18

27 Lucas Casagrande Neves 18/18


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