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Dissertação

Passively Safe Trajectory Generation using Model Predictive Control EVALUATED

Detalhes: O rápido crescimento da utilização de sistemas autónomos em áreas como a aeroespacial, automóvel e robótica motiva o desenvolvimento de estratégias de controlo seguras. Garantir segurança passiva, ou seja, manter os sistemas dentro de limites operacionais seguros sem intervenção ativa, é fundamental para os sistemas em ambientes incertos e dinâmicos. A utilização de estratégias de Controlo Preditivo tem mostrado ser uma solução promissora. No entanto, uma aplicação eficaz de Controlo Preditivo em condições de incerteza requer abordagens inovadoras que equilibram eficiência computacional com a precisão da estimativa do estado. Esta dissertação desenvolve uma estrutura baseada em Controlo Preditivo para a geração de trajetórias, utilizando uma estimativa do conjunto do estado para garantir a segurança passiva em sistemas autónomos. Ao considerar o exemplo simples de um uniciclo e o processo de estimação de estados futuros, este trabalho serve como um guia para a implementação da geração de trajetórias passivamente seguras. Adicionalmente, com recurso à representação de conjuntos por CCGs, esta dissertação apresenta uma estimativa de mínima conservatividade para a progressão do conjunto incerto de um uniciclo. Os resultados das simulações mostram a eficácia da estrutura proposta, que preserva trajetórias seguras sob diferentes níveis de incerteza. Esta pesquisa é um ponto de partida para o design de trajetórias passivamente seguras, onde otimizações no processo de estimação de estados e a definição de mais restrições podem garantir de forma eficaz a segurança passiva das trajetórias geradas.
Keywords: Controlo Preditivo, Geração de Trajetórias, Segurança Passiva, Estimação do Estado, Sistemas Autónomos

Discussão: novembro 25, 2024, 11:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente