This paper proposes the position control of an articulated manipulator of two degrees of freedom driven by induction motors with a controller in the current loop. The work includes the mechanical modeling of the handler that will be developed from the direct and inverse kinematics and position control of induction motors operating system and uncoupled allocated in the manipulator. Thus, we developed two strategies for control of manipulators with two degrees of freedom, one using the scheme for field-oriented vector control and other means of indirect sliding mode control (Sliding-Mode Control - SMC). These control strategies are applied to current loop of induction motors that drive the manipulator. The parameters of the position controller of manipulator are taken into account in calculating the controller parameters of the current control loop, in order to obtain satisfactory results in the positioning the degrees of freedom. In addition, we performed a comparative study between the indirect field-oriented vector control and sliding mode control applied to the current loop. The advantage of the SMC compared to the indirect field-oriented vector control due to the first had in its control law, developed in this thesis, the use of position degree of freedom manipulator applied directly in the control law, while the second acted only as a disturbed rejection controller for the position loop. The Proportional-Integral (PI) was used in the position and speed loops for both current control algorithms to provide a standard for comparison between. For the purpose of implementing the control system individually for each engine and motors coupled to the manipulator used a digital signal processor. / O presente trabalho propÃe o controle de posiÃÃo de um manipulador articulado de dois graus de liberdade acionado a partir de motores de induÃÃo trifÃsicos com um controlador na malha de corrente. O trabalho contempla a modelagem mecÃnica do manipulador que serà desenvolvida a partir das cinemÃticas direta e inversa e o controle de posiÃÃo dos motores de induÃÃo atuando desacoplados do sistema e alocados no manipulador. Deste modo, foram desenvolvidas duas estratÃgias de controle de manipuladores com dois graus de liberdade, uma utilizando o esquema por controle vetorial de campo orientado indireto e outra atravÃs de controle por modos deslizantes (Sliding Mode Control â SMC). Estas estratÃgias de controle sÃo aplicadas a malha de corrente dos motores de induÃÃo que acionam o manipulador. Os parÃmetros do controlador de posiÃÃo dos manipuladores sÃo levados em consideraÃÃo no cÃlculo dos parÃmetros do controlador da malha de controle de corrente, de modo a se obter resultados satisfatÃrios no posicionamento dos graus de liberdade. AlÃm disso, foi realizado um estudo comparativo entre o controle vetorial de campo orientado indireto e o controle de modos deslizantes aplicado na malha de corrente. A vantagem do SMC em relaÃÃo ao controle vetorial de campo orientado indireto deveu-se a que o primeiro possuÃa em sua lei de controle desenvolvida nesta tese a utilizaÃÃo direta da posiÃÃo do grau de liberdade do manipulador, enquanto que o segundo atuava somente como um controlador com rejeiÃÃo ao distÃrbio. O controlador Proporcional-Integral (PI) foi utilizado nas malhas de posiÃÃo e velocidade de modo a fornecer um padrÃo de comparaÃÃo confiÃvel entre os controladores de corrente. Com a finalidade de implementar o sistema de controle de cada motor individualmente e dos motores acoplados ao manipulador utilizou-se um processador digital de sinais.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:7327 |
| Date | 23 August 2013 |
| Creators | Ãber de Castro Diniz |
| Contributors | Luiz Henrique Silva Colado Barreto |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia ElÃtrica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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