Controle Baseado em Quatérnio para Estabilização Simultânea da Orientação e Posição de Veículos Omnidirecionais

Este artigo apresenta um método sistemático para síntese de controladores de realimentação de estados para veículos omnidirecionais planares com rodas do tipo mecanum, visando a estabilização simultânea da orientação e posição do veículo. O movimento rotacional do sistema é descrito por quatérnios, o que permite a representação dinâmica do veículo na forma algébrico-diferencial. A partir dessa representação, o projeto do controlador é realizado através de um problema de otimização convexo sujeito a restrições na forma de desigualdades matriciais lineares. Estas condições garantem a estabilidade assintótica e a convergência exponencial das trajetórias do sistema em relação à coordenada de origem desejada. Um exemplo numérico é apresentado para demonstrar a funcionalidade do método de controle proposto.