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Ttulo [PT]: Projeto de controle por modos deslizantes fuzzy adaptativo para robs mveis com rodas na resoluo do problema de rastreamento de trajetria
Ttulo [EN]: Adaptive fuzzy sliding mode control project for diferential wheeled mobile robots solving the trajectory tracking problem
Autor(es): Mauricio Begnini
Palavras-chave [PT]:

Rob mvel com rodas diferenciais. Rastreamento de trajetria. Controle por modos deslizantes com fuzzy adaptativo. Controle por dinmica inversa. Incertezas e pertubaes. Teoria de Lyapunov. Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Differential wheeled mobile robot. Trajectory tracking. Adaptive fuzzy sliding
mode control. Inverse dynamic control. Uncertainties and disturbances. Lyapunov theory. Brazil.
Titulao: Mestre em Cincia da Computao
Banca:
Nardncio Almeida Martins [Orientador] - DIN/UEM
Airton Marco Polidorio - DIN/UEM
Carlos Henrique Farias dos Santos - CECE/Unioeste
Resumo:
Resumo: Este trabalho prope o uso do controle por modos deslizantes fuzzy adaptativo (controle cinemtico) integrado com um controle por dinmica inversa com controle proporcional mais derivado (controle dinmico) aplicado ao problema de rastreamento de trajetria para um rob mvel com rodas de acionamento diferenciais, sujeito a incertezas e perturbaes. O controle por modos deslizantes uma tcnica bem conhecida, comprovado, apta a lidar com incertezas e perturbaes (por exemplo, incertezas estruturais e de parmetros, perturbaes externas e limitaes operacionais). Para minimizar os problemas encontrados em implementaes prticas do controlador por modos deslizantes clssica, um controlador fuzzy adaptativo do tipo Mamdani substitui a poro descontnua do controle, presente em formas clssicas, causando a perda de invarincia, mas ainda garantindo a robustez a incertezas e perturbaes sem ter qualquer conhecimento a priori de seus limites, evitando o chattering. Alm disso, o controlador fuzzy adaptativo uma ferramenta vivel para aproximar qualquer sistema no-linear contnuo com preciso arbitrria, e tem uma estrutura simples, que utiliza funes de pertinncia triangulares, um baixo nmero de regras que devem ser avaliadas, reduzindo a carga computacional e torna vivel a implementao em tempo real. Anlise de estabilidade e convergncia de erros de rastreamento, bem como as leis de adaptao so garantidas com base na teoria de Lyapunov. Simulao e resultados experimentais so explorados como verificao e validao da estratgia de controle proposta.

Abstract: This paper proposes the use of an adaptive fuzzy sliding mode controller (kinematic control) integrated with an inverse dynamic control with proportional plus derivative control (dynamic control) applied to the trajectory tracking problem for a differential wheeled mobile robot, subject the uncertainties and disturbances. The sliding mode controller is a well known, proven control method, fit to deal with uncertainties and disturbances (e.g., structural and parameter uncertainties, external disturbances and operating limitations). To minimize the problems found in practical implementations of the classical sliding mode controller, a Mamdani type adaptive fuzzy logic controller replaces the discontinuous portion of the control signals present in classical forms, causing the loss of invariance, but still ensuring the robustness to uncertainties and disturbances without having any a priori knowledge of their boundaries, avoiding the chattering. Moreover, the adaptive fuzzy logic controller is a feasible tool to approximate any real continuous nonlinear system to arbitrary accuracy, and has a simple structure by using triangular membership functions, a low number of rules that must be evaluated, resulting in a lower computational load for execution, making it feasible for real time implementation. Stability analysis and the convergence of tracking errors as well as the adaptation laws are guaranteed with basis on the Lyapunov theory. Simulation and experimental results are explored as verification and validation of the proposed control strategy.
Data da defesa: 12/02/2016
Cdigo: vtls000221767
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2016
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Nardncio Almeida Martins
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Centro de Tecnologia. Programa de Ps-Graduao em Cincia da Computao, 2012
Nvel: Dissertao (mestrado em Cincia da Computao)
UEM: Departamento de Informtica

Responsavel: edson
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Dissertacao_Mauricio_Begnini_final.pdf
Tamanho: 3732 Kb (3821482 bytes)
Criado: 04-05-2016 18:04
Atualizado: 04-05-2016 18:09
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