Top PDF Controle de robôs manipuladores em modo dual adaptativo/robusto.

Apresentamos uma lei de adaptac¸˜ao em modo dual aplicada a robˆos manipuladores. Utilizando a lei de controle adapta- tivo de Slotine e Li (1991), dotada de projec¸˜ao param´etrica e alto ganho de adaptac¸˜ao, combinada com uma func¸˜ao de saturac¸˜ao suave, provamos que os erros de seguimento da tra- jet´oria tendem assintoticamente a zero e exponencialmente a um dom´ınio residual de valor arbitrariamente pequeno. Al´em disso, diante da presenc¸a de dist´urbios de entrada de ampli- tude limitada, o algoritmo mostrou-se capaz de atenuar seus efeitos, convergindo exponencialmente a um res´ıduo cuja amplitude depende dos ganhos da func¸˜ao de saturac¸˜ao su- ave, mas independe do ganho do termo PD do controlador. As simulac¸˜oes apresentadas evidenciam a reduc¸˜ao dos efei- tos dos dist´urbios no rastreamento da trajet´oria desejada, e mostram que quando eles desaparecem, os erros convergem assintoticamente a zero.

Assim como em [Jácome et al. 2012], este trabalho tem como objetivo apresentar uma técnica de controle em que o gerador síncrono, com uma modelagem realística é controlado por um controlador adaptativo robusto, neste caso em modo dual, com o in- tuito de diminuir as limitações da utilização de um modelo linearizado, uma vez que as leis de controle baseiam-se em um algoritmo não linear. Algumas usinas geradoras de energia elétrica no Brasil utilizam um sistema de controle convencional para os geradores síncronos, com um controlador PI para o controle do fluxo de campo e um controlador PID para o controle do ângulo de carga. A proposta apresentada é utilizar um contro- lador em modo dual adaptativo robusto (DMARC) para o controle de fluxo de campo e um controlador PID para o ângulo de carga, e comparar essas estratégias de controle. O projeto dos controladores é feito seguindo o mesmo procedimento adotado na Compa- nhia Hidroelétrica do São Francisco (CHESF), que, de acordo com um projeto submetido ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e à própria CHESF, só foi disponibilizada para controle a malha do fluxo de campo (Ψ f ), devido a

Neste artigo é apresentado o Controlador em Modo Dual Adaptativo Robusto (DMARC). O DMARC é um sistema de controle que combina as estratégias de Controle Adapta- tivo por Modelo de Referência (MRAC) com leis integrais de adaptação e o Controle Adaptativo por Modelo de Refe- rência e Estrutura Variável (VS-MRAC) com leis chaveadas de acordo com a teoria de sistemas com estrutura variável. A idéia básica é incorporar as vantagens de desempenho transi- tório de um VS-MRAC, com as propriedades de regime per- manente de um MRAC convencional. Desta forma, obtém-se um sistema de controle robusto a incertezas paramétricas e perturbações externas, com desempenho rápido e pouco os- cilatório durante o transitório e um sinal de controle suave em regime permanente.

incertezas nos parâmetros da planta. No caso em que os pa- râmetros da planta sãoinvariantes no tempo pode-se demons- trar a estabilidade exponencial global para o VS-MRAC. Ainda, o algoritmo é estável para perturbações desconheci- das e uniformemente limitadas atuando na entrada da planta, desde que kω (t)k seja maior que uma determinada constante positiva (Hsu e Costa (1989)) (kω (t)ké uma norma do vetor regressor ω (t)). Simulações têm levado às mesmas conclu- sões para o caso variante no tempo. A grande desvantagem do VS-MRAC é que ele requer excessiva ação de controle e sua implementação prática pode apresentar algumas dificul- dades.

Muitas estratégias de controle são empregadas na tentativa de solucionar os pro- blemas de controle de movimento de robôs manipuladores. A literatura apresenta as mais variadas técnicas. Dentre elas tem-se os controladores clássicos como o Proporcional- Integral-Derivativo (PID) (WU, 2015; SU; MÜLLER; ZHENG, 2010; XU; QIAO, 2013), Proporcional-Derivativo (PD) (OSTALCZYK et al., 2013; KELLY, 1998), feedforward e PD+feedfoward (KELLY; SALGADO, 1994; SANTIBAÑEZ; KELLY, 2001; AN; ATKE- SON; HOLLERBACH, 1986), as técnicas de controle avançado como adaptativo e robusto e técnicas usadas para trabalhar com sistemas não lineares, tais como controle não linear e Gain Scheduled (HUANG; YANG; YE, 2014; DEY; MUDI; SIMHACHALAM, 2014; KELLY; CARELLI, 1996; YU; CHEN; WOO, 2002), Redes Neurais Artificiais (LE et al., 2013; RAFIEI et al., 2002; PASSARO; SILVA; LIMA, 2014; ZHU; WANG, 2011; PATAN, 2015; APKARIAN; ADAMS, 1998) e Lógica fuzzy (LLAMA; KELLY; SANTIBAÑEZ, 2001; MISIR; MALKI; CHEN, 1996; HO; WONG; RAD, 2007; SONG et al., 2005; MEZA et al., 2012; TSAI; WANG; LIN, 2000; PURWAR; KAR; JHA, 2004; LI et al., 2014; LI; TONG, 2014; TONG; HUO; LI, 2014).

Na tentativa de conciliar o bom desempenho em regime permanente dos controladores adaptativos com as características transitórias dos controladores a estrutura variável, Hsu e Costa (1990) observaram o sistema adaptativo segundo a Teoria de Controle Binário descrita em Emelyanov (1987), e propuseram o Controlador Adaptativo Binário por Mo- delo de Referência (Binary Model Reference Adaptive Control - B-MRAC) para plantas com grau relativo unitário, e posteriormente, em Hsu e Costa (1994), para grau relativo arbitrário. Uma particularidade dos algoritmos binários propostos por Emelyanov (1987) é que o controle gerado pelo controlador é uma função contínua ou contínua por partes no tempo. Isso satisfaz os requisitos impostos nos atuadores. Na prática, o B-MRAC consiste de uma lei adaptativa gradiente de alto ganho com projeção. Quando este ganho fixo é elevado, o B-MRAC tende ao VS-MRAC [Hsu & Costa 1994].

Na modelagem do motor de indução utiliza-se a técnica vetorial baseada na orientação dada pelo campo do rotor, a qual pressupõe que a corrente do estator é imposta à máquina (Blashcke, 1972; Garcia, 1990; Larrea, 1993). Essa técnica tem sido considerada a mais eficiente no sentido de tornar o desempenho da máquina de indução similar ao da máquina de corrente contínua e, por se basear no modelo dinâmico da máquina, apresenta um excelente desempenho transitório. O controle orientado pelo campo do rotor ainda se subdivide em direto ou indireto, dependendo da forma como é feita a estimação do fluxo do rotor. No método direto o fluxo é controlado em malha fechada, utilizando-se estimadores de fluxo na obtenção do sinal de realimentação, enquanto que no indireto o fluxo é controlado em malha aberta, baseado na relação de escorregamento da máquina e na posição do rotor. No método direto a utilização de bons estimadores minimiza os efeitos das variações paramétricas da máquina. Já o indireto é bastante sensível a essas variações, principalmente à variação da constante rotórica (Bose, 2000).

Esse trabalho tem por objetivo a implementação de uma ferramenta computacional gráfica que auxilie no projeto de leis de controle para robôs móveis. Várias ferramen- tas já foram desenvolvidas com essa mesma finalidade, entretanto nenhuma satisfaz completamente as nossas expectativas, motivo pelo qual se propõe esse traba- lho. Algumas questões pertinentes às funcionalidades dos diversos simuladores analisados foram elaboradas, a fim de se identificar o que cada ferramenta oferece, como por exemplo, se o simulador possibilita ajustar os parâmetros de controle e quais as leis de controle dis- ponibilizadas E se há possibilidade de incluir novas téc- nicas de controle, se a interface permite a escolha da lei de controle e se há como se escolher diferentes tipos de robôs.

Originalmente, desenvolvida pela Intel, em 2000, ´e uma biblioteca multiplataforma, totalmente livre ao uso acadˆemico e comercial, para o desenvolvimento de aplicativos na ´area de Vis˜ao computacional, bastando seguir o modelo de licen¸ca BSD Intel. O OpenCV possui m´odulos de Processamento de Imagens e Video I/O, Estrutura de dados, ´ Algebra Linear, GUI (Interface Gr´afica do Usu´ario) B´asica com sistema de janelas independentes, Controle de mouse e teclado, al´em de mais de 350 algoritmos de Vis˜ao computacional como: filtros de imagem, calibra¸c˜ao de cˆamera, reconhecimento de objetos, an´alise estru- tural e outros. O seu processamento ´e em tempo real de imagens.

Alguns métodos (Walsh et al, 1994 e Thuilot et al., 1996) abandonam a idéia de estabilização em um ponto e procuram obter convergência para uma trajetória. Outros métodos mantêm a exigência de convergência para um ponto às custas de leis de controle mais complexas, como realimentação não suave (Bloch et al., 1992 e Canudas de Wit e S rdalen, 1992). Utilizando-se uma lei de controle suave, é possível obter-se convergência para um ponto se esta lei de controle for variante no tempo (McCloskey e Murray, 1997). No entanto, leis de controle variantes no tempo geralmente produzem trajetórias demasiadamente oscilantes.

Estudo transversal, descritivo, quantitativo, realizado com 50 pessoas com úlcera venosa (UV) em um Hospital Universitário, que objetivou verificar o nível de adaptação psicossocial do Modelo de Roy das pessoas com UV. A pesquisa foi aprovada pelo Comitê de Ética da instituição. Os dados foram coletados com formulário estruturado e após a organização dos dados das alterações ocorridas na vida das pessoas com UV classificamos segundo o modo psicossocial de Roy. Verificamos que no modo autoconceito, 36% sentiam-se insatisfeitos com aparência física, 18% apresentavam sentimentos negativos; no modo desempenho de papéis: alteração no papel laboral (52,0%), ativida- des domésticas (34,0%), conjugal (6,0%), restrições de lazer, dor, social, escolar e locomoção (82,0%); no modo de interdependência: apoio no tratamento (82,0%), discriminação (58,0%). A identificação do modo psicossocial dire- ciona as ações de enfermagem abrangendo a pessoa que recebe o cuidado considerando-a no todo em suas relações com ambiente promovendo melhor nível de adaptação.

Dada a necessidade de atingir um objetivo de controle multivari´ avel, definido pelo problema de estabiliza¸c˜ ao, foi realizado um estudo sobre controle preditivo generalizado (GPC - Genera- lized Predictive Control ) e sua aplica¸c˜ ao `a rob´ otica m´ovel. O principal atrativo apresentado por controladores GPC ´e o fato de serem baseados na minimiza¸c˜ ao de uma fun¸c˜ao de energia que leva em considera¸c˜ ao a resposta do sistema (no caso a posi¸c˜ ao e orienta¸c˜ ao do robˆ o) e os sinais de controle envolvidos. Desta forma, torna-se uma estrat´egia multivari´ avel bastante interessante e muito difundida na ind´ ustria. Al´em disso, o GPC ´e um controlador baseado em modelo, isto ´e, ´e necess´ario o conhecimento do modelo da planta, principalmente devido a necessidade de realizar predi¸c˜ oes. Sendo assim, ´e poss´ıvel realizar implementa¸c˜ oes adaptativas atrav´es da utiliza¸c˜ ao de um identificador de sistemas on-line.

Esta tese aborda o problema de navegação e controle descentralizado de times de robôs cooperativos em ambientes com obstáculos. Propõem-se aqui uma metodo- logia para a coordenação de agentes heterogêneos sujeitos a perturbações e incer- tezas, compartilhando ambientes complexos. O método apresentado baseia-se em uma abordagem de planejamento de caminhos e trajetórias com exploração aleató- ria de espaços, cujas vantagens de eficiência e generalização possibilitam a aplicação em tempo real a problemas multirrobôs. Nesse caso, exploraram-se duas particula- ridades da solução: i) o compartilhamento de uma semente pseudoaleatória entre agentes do time e ii) o uso de abstrações (funções paramétricas) para o planejamento coordenado. No primeiro aspecto, os robôs utilizam funções determinísticas que si- mulam características de aleatoriedade para gerar planos idênticos aos dos outros robôs, com base em metodologias de planejamento em tempo real. Isso permite manter as vantagens dessas técnicas em um problema com solução determinística. No segundo aspecto, os robôs utilizam funções paramétricas que permitem o plane- jamento do grupo de forma descentralizada, sem a necessidade de que cada agente esteja ciente da existência de outros. Isso favorece a escalabilidade do método, tornando-o inteiramente descentralizado. A metodologia proposta é aplicada a dois tipos de problemas complexos: i) o controle de formação de um grupo de robôs aé- reos e ii) a cooperação entre veículos aéreos e terrestres. Utilizaram-se como base de predição, modelos que incorporam tanto o comportamento cinemático quanto dinâmico dos robôs, além das principais restrições no espaço de estados. Os contro- ladores empregados nesta abordagem são bastante simples, porém a metodologia não se restringe a eles, abrangendo lógicas de controle bem mais sofisticadas.

O presente trabalho apresenta um algoritmo de refinamento adaptativo tipo h, para ser utilizado junto à formulação de elasticidade plana do Método dos Elementos de Contorno Dual (MECD). Esse algoritmo é baseado no cálculo de indicadores de erro responsáveis pela aferição das descontinuidades da solução produzida ao longo do contorno entre elementos quadráticos descontínuos, permitindo a identificação do elemento de contorno que apresenta a maior descontinuidade para um refinamento localizado da malha. O método adaptativo é validado mediante a solução de quatro problemas, dois exemplos clássicos de elasticidade plana e dois de mecânica da fratura. Para demonstrar a efetividade do algoritmo, além de um estudo de convergência, é realizada uma análise comparativa entre as soluções produzidas com as formas tradicionais do MEC e MECD e a técnica adaptativa apresentada.

O problema de controle de robôs móveis pode ser dividido em três vertentes: controle considerando apenas o modelo cinemático (Jiang e Nijmeijer, 1997), (Kim e Oh, 1999) e (Aicardi et al., 1995), controle considerando apenas o mo- delo dinâmico (Yamamoto e Yun, 1994) e (Lages e He- merly, 1998b) e controle utilizando tanto o modelo cinemá-

função de Lyapunov quadrática. Para remover a restrição sobre a matriz B, mencionada anteriormente, é possível aplicar a regra para sistemas que utilizam em sua estrutura um integrador. Foi comprovado através de exemplos, inclusive através de abordagens que tratam de falhas estruturais, aplicados no controle de um helicóptero de bancada, que esta nova modelagem, de chaveamento dos ganhos, oferece um desempenho melhor quando comparado com o controle robusto clássico definido a partir do método clássico, a partir de um ganho fixo de realimentação. Com a inserção de LMIs de restrições de alocação de polos, como a D-estabilidade, o método se mostra ainda mais valioso, uma vez que algumas propriedades dinâmicas são asseguradas.

No capítulo anterior o presente trabalho concentrou-se no estudo das dinâmicas da família C-BAM e na aplicabilidade dessas dinâmicas em seu estado natural, tal como elas emergem das redes C-BAM. No entanto, durante os estudos com as redes C-BAM, percebeu-se que seria muito interessante a inclusão de um tipo de estratégia de controle de caos capaz de lidar com o novo modo de acesso a memórias armazenadas gerado por estas redes, de modo a não deixar esta acessibilidade à memória da família C-BAM como um processo pseudo-aleatório, isto é, decorrente apenas da evolução da dinâmica caótica. Assim, através do controle de caos, a dinâmica das redes associativas bidirecionais caóticas realmente concretiza a acessibilidade à memória, convergindo para o padrão anteriormente não recuperável. Portanto, o objetivo deste capítulo é propor e implementar estratégias de controle de caos para o novo modo de acessibilidade a memórias armazenadas gerado pela família C-BAM. Dentro deste objetivo, o controle de caos foi proposto considerando-se dois casos distintos: (a) recuperação de memórias inacessíveis e (b) fenômeno saltar passos.

RMRs em forma¸c˜ ao, com base em informa¸c˜ oes cinem´ a- ticas dos robˆ os. Nesta se¸c˜ ao vamos considerar os as- pectos dinˆ amicos dos RMRs. Inicialmente ser´ a obtida uma representa¸c˜ ao quase-LPV (quase-Linear com Parˆ a- metros Variantes) dos RMRs. Sistemas LPV s˜ ao sis- temas cujas matrizes dinˆ amicas variam continuamente conforme a varia¸c˜ ao no tempo de determinados parˆ a- metros. Quando um sistema n˜ ao linear ´e represen- tado como um sistema LPV cujos parˆ ametros variantes correspondem aos estados ou parte dos estados, dize- mos que temos uma representa¸c˜ ao quase-LPV daquele. Neste trabalho, o projeto de controle H ∞ com realimen-

Após a identificação dos pontos críticos de con- trole, procedeu-se ao monitoramento microbiológico, tomando-se amostras das mãos dos manipuladores imediatamente antes da manipulação dos[r]

Não se pode compreender, assim argumenta Machado, o terror que invade o padre Amaro com o nascimento do filho e, menos ainda, que o encaminhe para ser morto pelas mãos inescrupulosas de uma “tecedeira de anjos”. Essa opção literária é “quimérica e impossível”, diz Machado. (MACHADO DE ASSIS, 1959, p. 156) Por quê? Porque o ambiente em que vive padre Amaro aceita a concupiscência dos padres, aceita que tenham amásias, aceita a existência da “mulher do padre” e do “filho do padre”. Então, por que se apavorar? Machado tem razão. O temor de Amaro é injustificado e o assassinato do recém- nascido não encaixa no contexto de lassidão moral e de aparências sociais no qual o plot se desenrola. Do ponto de vista da construção romanesca, do quadro que lhe serve de lastro, da coerência que deve existir entre a construção e o quadro, a crítica machadiana acerta na mosca. Teria Eça cometido um deslize imperdoável? As coisas, entretanto, podem ser vistas de outro modo e, novamente, Machado não se deu ao trabalho de limpar os óculos. Vamos repetir o que já dissemos mais acima: Eça pretende criar no leitor funda aversão pelo personagem a fim de que a intencionalidade anticlericalista seja assimilada com todas as sílabas. A igreja católica é uma instituição feita de aparências e estas devem ser desmascaradas. O assassinato de um recém-nascido é um crime, sim, e dos mais hediondos. O objetivo real de Eça, porém, não é mostrar até que grau de crueldade pode chegar a natureza humana. Se fosse, a sequência do romance – após o assassinato da criança – seria bem outra. E o que Eça nos conta? Que o padre Amaro supera os fatos e continua o mesmo de antes e sempre: negador da palavra dada. Este é o ponto central do romance e não o assassinato do filho, por mais chocados que fiquemos com o fato.