Universidade Presbiteriana Mackenzie Automaç˜ao e Controle I

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Automação e <strong>Controle</strong> I – Aula 17T – Professor Marcio Eisencraft – julho 2006 Figura 1 - a. Robô com sistema de imagem por televisão (©1992 IEEE); b. dia- grama vetorial mostrando o conceito por trás do acompanhamento automático baseado em imagem (©1992 IEEE); c. sistema de controle de rumo. (NISE, 2002). 2. (NISE, 2002, p. 121) Os manipuladores robóticos modernos que atuam dire- tamente sobre o ambiente-alvo devem ser controlados de modo que as forças de impacto bem como as forças de estado estacionário não danifiquem o alvo. Ao mesmo tempo, o manipulador deve fornecer força suficiente para e- xecutar a tarefa. Para desenvolver um sistema de controle para regular estas forças, há necessidade de modelar o manipulador robótico e o ambiente-alvo. Supondo o modelo mostrado na Figura 2, represente, no espaço de estados, o manipulador robótico e o ambiente sob as seguintes condições: (a) O manipulador não está em contato direto com o ambiente-alvo. 2
Automação e <strong>Controle</strong> I – Aula 17T – Professor Marcio Eisencraft – julho 2006 (b) O manipulador está em contato constante com o ambiente-alvo. Figura 2 - Manipulador robótico e ambiente-alvo (©1997 IEEE) (NISE, 2002). 3. (NISE, 2002, p. 120) Considerar a aeronave militar F4-E mostrada na Figura 3(a), em que a aceleração normal, a n , e a velocidade angular de arfagem, q , são controladas pela deflexão do profundor, δ e , sobre os estabilizadores hori- zontais, e pela deflexão das superfícies aerodinâmicas dianteiras (canards), δ C . Um comando de deflexão δ COM , como mostrado na Figura 3(b) é usado para efetuar uma alteração em ambas as deflexões δ e e δ C . As relações são: δ e δ δ C δ COM COM ( s) () s () s 1 τ = s + 1 τ K C τ = () s s + 1 τ Estas deflexões produzem, através da dinâmica longitudinal da aeronave, a n e q . As equações de estado descrevendo os efeitos de δ COM sobre a n e q são dadas por: an an q q δ δ e δ ⎥ e ⎥⎥ ⎡ ⎤ ⎡−1, 702 50, 72 263, 38⎤⎡ ⎤ ⎡− 272, 06⎤ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ + ⎢ ⎢ ⎥ = ⎢ 0, 22 −1, 418 − 31, 99 ⎥⎢ ⎥ ⎢ 0 ⎢ ⎣ ⎥⎦ ⎢⎣ 0 0 −14 ⎥⎦ ⎢⎣ ⎥⎦ ⎢⎣ 14 ⎦ Obter as seguintes funções de transferência: G G 1 2 () s () s = δ Q = δ 3 A n COM COM ( s) () s () s () s COM .
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