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Título: Análise de desempenho de controle embarcado em microcontrolador e em Hardware-In-the-Loop de um manipulador robótico
Autor(es): Schwartz, Gustavo Lemos
Rodrigues, Luiz Felipe Mantovani
Palavras-chave: Robótica
Hardware-In-the-Loop
Data do documento: Abr-2018
Editor: Edson Simões dos Santos
Resumo: With industry technological evolution, industrial processes has become even more complex, requiring that the control strategies used be as reliable as possible. When choosing the more suitable control strategy for a project, the tipe of hardware must be considered, making necessary to evaluate its pros and cons, since the behaviour of a control algorithm may differ depending on the choosen hardware. This paper compares the responses of the same control algorithm in two different approaches: Hardware-In-the-Loop, using a personal computer to process the algorithm; and embedded in Arduino controller board. The controlled plant was a robotic manipulator model RD5 NT from manufacturer Didacta Italia. Through software Matlab R○ and some of its tools such as SimulinkTM, the curves of the joints motors were aquired, their transfer functions estimated and the system represented by equations of state. Furthermore, a control algorithm based on the model was developed and tested on the two different control approaches. After several tests, the difference among the system responses became evident through the graphs and visual analysis, showing also some limitations of HIL control towards embedded control.
Descrição: Com a evolução tecnológica da indústria, os processos industriais vêm se tornando cada vez mais complexos, exigindo que as estratégias de controle utilizadas sejam as mais confiáveis possíveis. No momento de escolher a estratégia de controle mais adequada à um projeto deve-se levar em consideração o tipo de Hardware utilizado, sendo necessário que se faça uma análise de seus prós e contras, uma vez que um mesmo algoritmo de controle pode se comportar de maneira diferente dependendo da plataforma escolhida. Este trabalho visa comparar as respostas de um mesmo controlador em duas abordagens distintas: utilizando Hardware-In-the-Loop, sendo processado por um computador pessoal; e embarcado em placa controladora Arduino. A planta objeto do controle foi um manipulador robótico do modelo RD5 NT da fabricante Didacta Italia. Através do software Matlab R○ e algumas de suas ferramentas como o SimulinkTM foram levantadas as curvas dos atuadores das juntas do robô, estimadas as respectivas funções de transferência e representado o sistema através de equações de estado. Em seguida, um controlador baseado no modelo foi criado e testado nas duas diferentes abordagens de controle. Após diversos testes ficou evidente a diferença das respostas do sistema através dos gráficos e da análise visual, além de algumas limitações do controle em HIL em comparação ao embarcado.
URI: http://bd.centro.iff.edu.br/jspui/handle/123456789/2039
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