Estudo do problema de rastreamento de trajetórias de um robô móvel sujeito a deslizamentos através da teoria de Lyapunov para sistemas perturbados e decomposições em soma de quadrados

• Main Author: Burghi, Thiago Bassinello, 1989-
• Other Authors: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
• Format: Others
• Published: [s.n.] 2015
• Subjects: Navegação de robôs móveis; Sistemas não-lineares; Teoria de controle; Deslizamento; Otimização não-linear; Mobile robots; Nonlinear systems; Control theory; Skidding; Nonlinear programming
• Online Access: BURGHI, Thiago Bassinello. Estudo do problema de rastreamento de trajetórias de um robô móvel sujeito a deslizamentos através da teoria de Lyapunov para sistemas perturbados e decomposições em soma de quadrados. 2015. 117 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/265771>. Acesso em: 28 ago. 2018.; http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/265771

Orientador: Juan Francisco Camino dos Santos === Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica === Made available in DSpace on 2018-08-28T04:17:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Burghi_ThiagoBassinello_M.pdf: 1840182 bytes, checksum: 3a2bb5b751172b5b4c8d9b1647b20748 (MD5) Previous issue date: 2015 === Resumo: O controle do movimento de robôs móveis em altas velocidades e sob condições adversas do solo é um problema difícil, pois as rodas do robô podem estar sujeitas a diferentes tipos de deslizamento. O deslizamento lateral é um problema particularmente complicado quando se lida com robôs móveis de tração diferencial, já que suas rodas não podem produzir movimento nessa direção. Este trabalho apresenta uma aplicação de alguns resultados da Teoria de Lyapunov para sistemas não lineares perturbados. A abordagem proposta pode ser vista como um método de análise de controladores cinemáticos de robôs móveis sujeitos a deslizamentos laterais e longitudinais. Um exemplo de aplicação é dado ao se analisar a estabilidade de um robô móvel de tração diferencial quando este é controlado por uma lei adaptativa não linear cinemática capaz de estimar o deslizamento longitudinal. É mostrado que sob condições razoáveis, as soluções da dinâmica do erro de postura do robô são uniformemente finalmente limitadas. Simulações numéricas são apresentadas para ilustrar esse exemplo. Para tratar um problema de otimização que surge durante a análise de estabilidade, técnicas de decomposição em soma de quadrados (SOS) para otimização polinomial são estudadas e aplicadas. Um estudo minucioso dos recursos computacionais necessários para a resolução de problemas de decomposição SOS também é apresentado === Abstract: Motion control of mobile robots at high speeds and under adverse ground conditions is a difficult problem because the robots¿ wheels may be subject to different kinds of slip. Lateral slip is a particularly complicated problem for differential drive mobile robots to deal with, since their wheels cannot directly produce movement in that direction. This work presents an application of some results from Lyapunov Theory for nonlinear perturbed systems. The proposed approach can be seen as a method for analyzing kinematic controllers of mobile robots subject to longitudinal and lateral slip. An example of application is given by analyzing the stability of a differential drive mobile robot when it is controlled by an adaptive nonlinear kinematic controller capable of estimating longitudinal slip. It is shown that under reasonable conditions, the solutions to the robot¿s posture error dynamics are uniformly ultimately bounded. Numerical simulations are presented to illustrate this example. To tackle an optimization problem which arises during the stability analysis, SOS techniques for polynomial optimization are studied and applied. A thorough study of the computational resources required for solving SOS problems is also presented === Mestrado === Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico === Mestre em Engenharia Mecânica === 33003017 === CAPES