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Dissertação

Advanced control and navigation of ROV/AUVs EVALUATED

Detalhes: Nas últimas décadas, Veículos Remotamente Operados (ROVs) e Veículos Autónomos Subaquáticos (AUVs) tornaram-se ferramentas de excelência para a execução de missões no âmbito científico, comercial e militar, dado que estes veículos são extremamente versáteis e de custo relativamente baixo. Este projeto foca-se no problema de capacitar estes veículos de forma a que sigam certos caminhos de forma automática, focando-se em eliminar a influência de incertezas de modelação e atenuar perturbações externas. Começa-se por fazer uma breve introdução a problemas de controlo de movimento, seguido do “outer-loop”, das soluções adotadas para o controlo de “inner-loop”, usando Sliding Mode Control (SMC) e dos métodos de alocação de forças. Os veículos marinhos MEDUSA e BlueROV são introduzidos, bem como os seus modelos cinemático e dinâmico. Para além disso, dois controladores baseados em SMC são desenvolvidos e implementados em software MATLAB para rápidas iterações e em C++/ “ROS framework”, possibilitando a sua aplicação em veículos reais. Os resultados de simulação têm como objetivo a avaliação do desempenho dos controladores desenvolvidos e comparar o mesmo com um controlador Proporcional-Integral-Derivativo (PID) existente. Estes resultados mostram um bom nível de robustez do SMC relativamente a incertezas de modelação, bem como capacidade de atenuação de perturbações externas. Dois métodos de alocação de forças são também comparados e analisados. Seguidamente, os controladores baseados em SMC são testados num ambiente real com o veículo BlueROV, atestando a sua capacidade de controlo robusto em ROVs/AUVs. Finalmente, é feito um sumário do trabalho futuro na área, focando-se em desenvolvimentos bastante promissores.
Keywords: Controlo Não-Linear, Autonomous Underwater Vehicle (AUV), Remotely Operated Vehicle (ROV), Sliding Mode Control (SMC)

Discussão: novembro 17, 2022, 14:0