Técnicas de identificação, controle e predição aplicadas a robôs de acionamento diferencial
Identificação de sistemas, robô móvel, controle, modelo linear, Preditor
de Smith.
Este trabalho apresenta a identificação, desacoplamento, controle e predição de robô
móvel com duas rodas de acionamento diferencial. Para isso, foi utilizada a metodologia
de substituição de variáveis no modelo matemático do robô, tendo as suas variáveis
de posição, representadas em plano cartesiano, substituídas pelo seu deslocamento linear.
Como o modelo se torna essencialmente linear, sem a utilização de técnicas de linearização,
abordagens clássicas de desacoplamento e controle puderam ser empregadas, bem como
a utilização de preditores. Para a identificação do modelo foram realizados experimentos
reais para a coleta de dados e utilizou-se do método de mínimos quadrados para diferentes
estruturas considerando a ordem e o tempo de atraso. Utilizando do critério de informação,
métodos de validação de modelos e experimentos reais de reação do robô, foi possível
escolher um modelo que melhor o represente. O desacoplamento do sistema do robô foi
implementado para reduzir a relação cruzada indesejada que existe entre entradas e saídas
no modelo. Também foi proposto a utilização do Preditor de Smith para minimizar a
diferença, causada pela existência de tempo de atraso, entre o comportamento previsto
e o comportamento real do sistema controlado. Experimentos simulados e reais para
diferentes controladores da família PID foram realizados, como também a realização de
experimentos para seguimento de diferentes trajetórias para validação do desempenho do
modelo.