Modelagem Dinâmica E Simulação De Um Controlador Pid E LQR Para Um Manipulador Cilíndrico

Abstract

The use of industrial robots has grown over the years making production systems increasingly efficient, this requires the need for efficient controllers to control these robots, in addition to more accurate models. In this work the modeling of direct kinematics, differential kinematics (Jacobian) and dynamics of a cylindrical manipulator RPP (Rotational-Prismatic-Prismatic) are presented. As a result, a comparison of the performance of a PID (Proportional-Integral-Derivative) controller, in parallel and interactive form, and the LQR controller (Linear Quadratic Regulator) applied to the dynamic, uncoupled model, where independent torque control is performed , of each joint of the manipulator. Resumo: A utilização de robôs industriais tem crescido ao longo do anos tornando os sistemas de produção cada vez mais eficientes, isso exige a necessidade de controladores eficientes para a realização do controle desses robôs, além de modelos mais precisos. Neste trabalho são apresentadas as modelagens da: cinemática direta, cinemática diferencial (Jacobiano) e dinâmica de um manipulador cilíndrico RPP (Rotacional-Prismático-Prismático). Como resultadoé apresentada a comparação do desempenho de um controlador PID (Proporcional-Integral-Derivativo), na forma paralela e interativa e do controlador LQR (Linear Quadratic Regulator) aplicados ao modelo dinâmico, desacoplado, ondeé realizado o controle de torque, independente, de cada junta do manipulador.