Space activities have been increasing dramatically in the past decades. As a result, the number of space debris has also increased significantly. Therefore, it is necessary to clean up and remove them to prevent a collision between space debris and spacecraft. In this thesis, we focus on load transportation using tethers, which connect multiple robots and loads together with lightweight cables. We propose a generalized framework to model and calculate the interaction force for the tethered multi-robot system. Then, we develop centralized and decentralized non-linear Model Predictive Control (MPC) controllers to complete a transportation task. Two simulators, a numerical and physical simulator, are presented and used to evaluate the performance of the controllers. The numerical simulator is used to verify the proposed model and evaluate the controllers for the ideal case. The physical simulator is then used to validate the performance of both centralized and decentralized controllers in real-time settings. Finally, we demonstrate how the proposed controllers perform in two and three-dimensional experiments. / Rymdaktiviteter har ökat dramatiskt under de senaste årtiondena. Som en följd av detta har mängden rymdskräp också ökat avsevärt. Därför är det nödvändigt att rensa upp och avlägsna detta skräp för att förhindra kollisioner mellan rymdskräp och rymdfarkoster. I denna rapport fokuserar vi på transporter av rymdobjekt som är sammanbundna via en lätt kabel. Vi föreslår en allmän metod för att modellera och beräkna interaktionskraften för det förenade multirobotsystemet. Sedan utvecklar vi centraliserad och decentraliserad icke-linjär modell-prediktiv reglering, MPC (eng. Model Predictive Control), för att uppnå transportuppgiften. Två simulatorer, en numerisk och en fysisk simulator, presenteras och används för att utvärdera styrsystemets prestanda. Den numeriska simuleringen används för att verifiera den föreslagna modellen och utforma styrsystemet för det idealiska fallet. Den fysiska simuleringen används sedan för att validera prestandan för både det centraliserade och decentraliserade styrsystem i realtid. Slutligen demonstrerar vi hur de föreslagna styrsystemen utför sig i tre- respektive två-dimensionella experiment.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-344440 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Phodapol, Sujet |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2023:941 |
Page generated in 0.002 seconds