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Modelagem e controle do manipulador de uma escavadeira hidráulica (2017)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: OLIVEIRA, ÉVERTON LINS DE - EP
  • USP Schools: EP
  • Sigla do Departamento: PMR
  • Subjects: SISTEMAS NÃO LINEARES; ROBÓTICA; SISTEMAS DE CONTROLE; SIMULAÇÃO
  • Agências de fomento:
  • Language: Português
  • Abstract: Escavadeiras hidráulicas são máquinas versáteis, amplamente utilizadas na construção civil e mineração. Máquinas melhores, mais produtivas, eficientes e que oferecem segurança ao operador são uma demanda constante da indústria. Devido a estes fatores, o controle para a automação de uma escavadeira hidráulica tem sido investigado. Este estudo tem o seu foco voltado para o controle do manipulador do equipamento, que é considerado como um dos elementos fundamentais para o desenvolvimento de uma escavadeira automática. Para desenvolver um sistema de controle viável, primeiramente, foi realizado a modelagem matemática dos subsistemas mecânico e hidráulico do manipulador; posteriormente esses modelos foram acoplados para representar a interação dos subsistemas. Todos os modelos desenvolvidos foram comparados com modelos de referência, obtidos a partir de softwares comerciais dedicados a modelagem de sistema dinâmicos. Tendo sido verificado a capacidade de representação física dos modelos, a fase de projeto do controlador para o manipulador foi iniciada. Para que o controlador seja eficiente, este deve ter duas propriedades essenciais: robustez para lidar com as incertezas e distúrbios severos, e adaptabilidade para lidar com um ambiente de operação altamente dinâmico. A fim de projetar um controlador que considera a dinâmica de cada subsistema do manipulador, a técnica de controle em cascata foi adotada. Esta consiste em dividir o sistema global em subsistemas, de tal forma que seja possível projetar um controlador para cada subsistema. Devido à complexidade do modelo matemático, técnicas avançadas de controle linear e não linear foram combinadas no projeto dos controladores dos subsistemas. O controlador sintetizado foi testado através de simulação numérica, em ambiente MATLAB/Simulink®, na execução de um ciclo completo de trabalho pelo manipulador. Osresultados obtidos foram considerados satisfatórios, mesmo na presença de incertezas, distúrbios severos e de ruídos. Posteriormente, na comparação desses resultados com os de outros controladores, ficou claro que o melhor desempenho foi obtido com o controlador proposto. Isto indica a possível aplicabilidade de tal controlador para a automação deste tipo de equipamento.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 30.11.2017
  • Acesso online ao documento

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    • ABNT

      OLIVEIRA, Éverton Lins de; DONHA, Decio Crisol. Modelagem e controle do manipulador de uma escavadeira hidráulica. 2017.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2017. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-12032018-102141/pt-br.php >.
    • APA

      Oliveira, É. L. de, & Donha, D. C. (2017). Modelagem e controle do manipulador de uma escavadeira hidráulica. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-12032018-102141/pt-br.php
    • NLM

      Oliveira ÉL de, Donha DC. Modelagem e controle do manipulador de uma escavadeira hidráulica [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-12032018-102141/pt-br.php
    • Vancouver

      Oliveira ÉL de, Donha DC. Modelagem e controle do manipulador de uma escavadeira hidráulica [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-12032018-102141/pt-br.php

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