Abstract

SUAREZ-RIVERA, Guiovanny; MUNOZ-CEBALLOS, Nelson-David  and  VASQUEZ-CARVAJAL, Henry-Mauricio. Desenvolvimento de um controle adaptativo para rastrear a trajetória de um robô móvel com rodas. Rev. Fac. ing. [online]. 2021, vol.30, n.55, e106.  Epub July 12, 2021. ISSN 0121-1129.  https://doi.org/10.19053/01211129.v30.n55.2021.12022.

Os métodos clássicos de modelagem e controle aplicados a robôs móveis de locomoção diferencial geram equações matemáticas que aproximam a dinâmica do sistema e funcionam relativamente bem quando o sistema é linear em uma faixa específica de trabalho. Porém, podem apresentar baixa precisão quando há muitas variações da dinâmica ao longo do tempo ou quando ocorrem distúrbios. Para resolver este problema, foi utilizado um método recursivo de mínimos quadrados (RLS) que utiliza uma estrutura de tempo discreta de primeira ordem do modelo autorregressivo com variável exógena (ARX). O projeto e o ajuste dos controladores autoajustáveis ​​adaptativos PID são realizados na margem de fase e na atribuição de pólos. A principal contribuição desta metodologia é que ela permite a atualização permanente e online do modelo do robô e dos parâmetros dos controladores PID adaptativos autoajustáveis, além disso, foi implementada uma técnica de análise de estabilidade de Lyapunov para controle de trajetória e rastreamento de caminho, o que torna os erros gerados no posicionamento e orientação do robô ao realizar determinada tarefa assintoticamente tendem a zero. O desempenho dos controladores autoajustáveis ​​PID adaptativos é medido através da implementação do critério integral de erro, que permite determinar o controlador de melhor desempenho, sendo neste caso o tipo PID autoajustável adaptativo na atribuição de pólos, permitindo ao robô móvel, maior precisão no seguimento das trajetórias e caminhos atribuídos, bem como menor desgaste mecânico e energético, devido aos seus movimentos suaves e precisos.

Keywords : Estabilidade de Lyapunov; Matlab; modelo paramétrico; robôs móveis; simulação; telerobótica.

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