Estimativa de perturbações e controle por modo deslizante adaptativo de uma embarcação teleoperada

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Lima, Pedro Paulo Pinheiro
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Controle por modo deslizante
Controle adaptativo
Embarcação de Superfície
Perturbação
Engenharia elétrica
Diretoria-Geral do Material da Marinha (DGMM)
Link de acesso: https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/847530
Resumo: Esta dissertação aplica algoritmos de Controle por Modo Deslizante (Sliding-Mode Control - SMC) Adaptativo numa embarcação teleoperada atuando numa piscina com a presença de distúrbios. O desafio do problema é contornar as incertezas de modelagem, além de estimar as perturbações causadas por ventos, ondas e correntezas, visto que não há a possibilidade de mensurá-las em laboratório. Num dos algoritmos adaptativos utilizados nesta dissertação, foi possível estimar as perturbações presentes no ambiente e usá-las como entrada de uma função de modulação adaptativa a fim de eliminar tais distúrbios. Com o objetivo de se desenvolver o controle da embarcação, inicialmente é abordada a modelagem da dinâmica de embarcações de superfície com três graus de liberdade. Em seguida é tratado o planejamento de trajetórias com o intuito de parametrizar a trajetória a ser percorrida pelo barco. Aplica-se linearização por realimentação com a finalidade de simplificar a dinâmica não-linear do sistema em modelo equivalente linear. São propostos algoritmos de Controle por Modo Deslizante Adaptativo, onde são discutidas suas vantagens e desvantagens. Por fim, avaliações de desempenho são realizadas com auxílio de simulações e verificadas experimentalmente numa pequena embarcação operando numa piscina, com o auxílio de um sistema visual de captura de movimento, atuante como sensor de posição e orientação do barco. Para fins de comparação com os algoritmos de SMC propostos, também são utilizados controladores Proporcional-Derivativo (PD) e Proporcional-Integrativo-Derivativo (PID).
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