SMaRC, Swedish Maritime Robotics Centre, arbetar med att utveckla morgondagens smarta undervattenssystem. Ett av dessa system är den autonoma undervattensroboten SAM. Autonoma undervattensfarkoster, förkortat AUV, spelar en nyckelroll inom bland annat forskning, försvar och havsindustrin. När AUVerna blir billigare och lättare att manövrera, blir även havet och livet under ytan mer tillgängligt för människor. Syftet med detta projekt var därför att utveckla en ny utformning på propellersystemet till SAM.  Första steg i projektet var att designa det nya propellersystemet i CAD-verktyget Solid Edge. Därefter blev de olika komponenterna 3D-printade och skruvades ihop. I den nya designen av propellersystemet ersattes den ursprungliga motorn till SAM med två färdigtillverkade motorer från Blue Robotics. Motorbytet medförde en ändring i SAMs tyngdpunkt, vilket gjorde det nödvändigt att undersöka krafterna som verkade på farkosten. För att återskapa SAMs stabilitet integrerades stålvikter i designen för att balansera motorernas nya placering. När en modell som uppfyllde designkraven var färdig, testades prototypen på land. På grund av tidsbrist hanns inte en testning i vatten genomföras.  Slutresultatet är en tredelad lösning som innefattar en axel, en framdel och en dysa. När projektet påbörjades hade propellersystemet en massa på cirka 1.34 kg i luft, varav det nya systemet har massan 1.185 kg med motvikterna i luft. Detta ger en minskning av massan på ungefär 22 procent. Vid ett senare skede kommer axeln att tillverkas i aluminium, vilket vill ge en viktminskning med ungefär 9 procent istället.

A aplicação de técnicas de controle multivariáveis com o auxílio de ferramentas computacionais vem sendo bastante empregada em projetos de sistemas de controle complexos, que tem como base o conceito de variáveis de estado. Neste trabalho, visamos desenvolver um sistema de controle seguidor com realimentação de estados para um protótipo de um sistema de hélices paralelas onde a dinâmica é não linear e possui três graus de liberdade sendo dois graus de liberdade controlados. Serão utilizados dois modelos matemáticos: um modelo linear e um modelo não linear. A representação linear será utilizada para gerar as matrizes de ganho do sistema de controle. O modelo não linear é obtido através de prototipagem virtual no ambiente de desenvolvimento ADAMS®, que utiliza técnicas de modelagem de sistemas multicorpos para a obtenção das equações dinâmicas do movimento. Em seguida o modelo não linear é exportado para o ambiente de simulações em MATLAB®. A simulação é utilizada para verificar se a técnica de controle linear utilizada tem a capacidade de controlar o sistema não linear e analisar o comportamento do conjunto controlador mais a planta não linear já que está sendo feita atribuição de auto-estrutura completa. Os resultados obtidos ilustram o desempenho e a eficiência da metodologia proposta. / The application of multivariable control techniques with the aid of computing tools has been largely used in projects of complex control systems that are based on the concept of state-variables. The objective of this paper is to show the development of a tracking-system with state-feedback for a prototype of a parallel propeller system presenting nonlinear dynamics with three degrees-of-freedom but having only two controlled. Two mathematical models are used: a linear model and a nonlinear model. The linear representation is used to design the gain matrices of the linear control system. The nonlinear model is obtained through the virtual prototyping environment system ADAMS®, using modeling techniques of multi-body systems to obtain the dynamic motion equations. Then, the nonlinear model is exported to SIMULINK® (MATLAB®). The simulation is used to verify if the applied linear control techniques are able to control the nonlinear model and to analyze the system behavior (control system plus nonlinear plant). The design of the control system is done using the entire eigenstructure assignment technique. The results show the performance and the efficiency of the proposed methodology.

A aplicação de técnicas de controle multivariáveis com o auxílio de ferramentas computacionais vem sendo bastante empregada em projetos de sistemas de controle complexos, que tem como base o conceito de variáveis de estado. Neste trabalho, visamos desenvolver um sistema de controle seguidor com realimentação de estados para um protótipo de um sistema de hélices paralelas onde a dinâmica é não linear e possui três graus de liberdade sendo dois graus de liberdade controlados. Serão utilizados dois modelos matemáticos: um modelo linear e um modelo não linear. A representação linear será utilizada para gerar as matrizes de ganho do sistema de controle. O modelo não linear é obtido através de prototipagem virtual no ambiente de desenvolvimento ADAMS®, que utiliza técnicas de modelagem de sistemas multicorpos para a obtenção das equações dinâmicas do movimento. Em seguida o modelo não linear é exportado para o ambiente de simulações em MATLAB®. A simulação é utilizada para verificar se a técnica de controle linear utilizada tem a capacidade de controlar o sistema não linear e analisar o comportamento do conjunto controlador mais a planta não linear já que está sendo feita atribuição de auto-estrutura completa. Os resultados obtidos ilustram o desempenho e a eficiência da metodologia proposta. / The application of multivariable control techniques with the aid of computing tools has been largely used in projects of complex control systems that are based on the concept of state-variables. The objective of this paper is to show the development of a tracking-system with state-feedback for a prototype of a parallel propeller system presenting nonlinear dynamics with three degrees-of-freedom but having only two controlled. Two mathematical models are used: a linear model and a nonlinear model. The linear representation is used to design the gain matrices of the linear control system. The nonlinear model is obtained through the virtual prototyping environment system ADAMS®, using modeling techniques of multi-body systems to obtain the dynamic motion equations. Then, the nonlinear model is exported to SIMULINK® (MATLAB®). The simulation is used to verify if the applied linear control techniques are able to control the nonlinear model and to analyze the system behavior (control system plus nonlinear plant). The design of the control system is done using the entire eigenstructure assignment technique. The results show the performance and the efficiency of the proposed methodology.