Rastreamento de alvos ée a capacidade de estimar a posição de um ou mais alvos em tempos específicos, utilizando as medidas feitas por um ou mais sensores. As medidas geralmente não correspondem às posições reais do alvo, já que as mesmas são afetadas por ruído e erro sistemático (bias), ou podem fornecer informações incorretas devido à falha do respectivo sensor. As metodologias de rastreamento de alvos conhecidas são probabilísticas, no sentido de que elas têm a intenção de fornecer o valor esperado da estimativa, considerado premissas sobre o movimento do alvo e o conjunto de medidas disponível. Em algumas aplicações, no entanto, as informações sobre outros valores possíveis (ou prováveis) ée potencialmente mais útil ou pode ser usada para complementar a informação do valor esperado. Este ée particularmente o caso de aplicações de predição, onde posições futuras do alvo (ou mais especificamente, posições após a última medida) precisam ser rastreadas. A proposta deste trabalho ée prover uma abordagem possibilística em rastreamento de alvos, através do uso de dados fuzzy. Ao invés de fornecer apenas o valor esperado da estimativa, o método proposto ée capaz de prover informações sobre os valores possíveis, classificados segundo um critério de relevância. Esta informação pode ser valiosa já que a informação sobre valor esperado pode diferir consideravelmente da trajetória real sendo executada (ou que será executada) pelo alvo.

Orientador: Alfredo Del Sole Lordelo / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, 2013.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-08-26T23:19:47Z No. of bitstreams: 1 JoseIltonSarmentoSilveiraJunior_DISSERT.pdf: 428171 bytes, checksum: e3b1ba1b356d8fe7a02e2402c5d70c97 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-08-31T00:43:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JoseIltonSarmentoSilveiraJunior_DISSERT.pdf: 428171 bytes, checksum: e3b1ba1b356d8fe7a02e2402c5d70c97 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-31T00:43:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseIltonSarmentoSilveiraJunior_DISSERT.pdf: 428171 bytes, checksum: e3b1ba1b356d8fe7a02e2402c5d70c97 (MD5) Previous issue date: 2016-01-25 / Os controladores robustos, nas u?ltimas de?cadas, ve?m sendo muito estudados por especialistas na a?rea de controle para tratar problemas inerentes a sistemas dina?micos sujeitos varia??es e incertezas dos seus par?metros como tamb?m perturba??es. Mas ale?m desses problemas, existe outra caracteri?stica importante, que ocorre na maioria dos processos pra?ticos, que e? a existe?ncia de restric?o?es, as quais podem resultar de limitac?o?es nos estados do sistema, na entrada de controle ou na sai?da. Ambos os fatores citados, se na?o forem tratados devidamente na etapa de si?ntese do controlador, podem acarretar perda de desempenho do sistema controlado ou ate? leva?-lo a? instabilidade. Neste sentido, este trabalho apresenta uma pro- posta de um controlador robusto que utiliza a teoria de conjuntos invariantes para fazer o rastreamento de refere?ncia, garantindo que o sistema obedec?a a?s restric?o?es a despeito do efeito de perturbac?o?es limitadas em amplitude e de variac?o?es nos para?metros. Poliedros invariantes controlados sa?o usados para garantir que as restric?o?es sejam respeitadas tanto para o caso de um sistema com realimenta??o de estados quanto para com realimenta??o de sa?da. No primeiro caso ? utilizado um procedimento de reidentifica??o dos par?metros do sistema e no segundo caso um integrador, baseado no modelo do servosistema tipo 1, os quais s?o utilizados para reduzir o erro de rastreamento a refere?ncias constantes. / In recent decades, robust controllers, have been studied by experts in control systems to deal with problems inherent to dynamic systems subject to disturbances and variations of its parameters. However, beyond these problems, another important characteristic that is present in most practical cases is the existence of constraints, which may result from limitations in the system states, the control input or output. Both mentioned factors, if not dealt with properly in the controller synthesis step, can cause degradation of performance of the controlled system or even lead it to instability. Thus, this work presents a proposal of a robust controller that uses the theory of invariant sets perform the reference tracking, ensuring that the system complies with the constraints despite the effect of bounded disturbances and variations of parameters. Invariant Polyhedra are used to ensure compliance with the constraints to systems both with state feedback and output feedback. Reidentification procedure of system parameters is used to cancel the error of constant references tracking in both the cases.

Orientador: Pedro Luis Dias Peres / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T19:35:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Borges_RenatoAlves_D.pdf: 1110575 bytes, checksum: 60707903258309c73eb16c6b81e8e7ba (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A principal contribuição desta tese é a proposta de condições de sintese de filtros e controladores lineares, tanto robustos quanto dependentes de parametros, para sistemas discretos variantes no tempo.Os controladores, ou filtros, são obtidos solucionando problemas de otimização formulados em termos de desigualdades matriciais bililineares, por meio de um metodo que se baseia na alternancia de problemas convexos descritos por desigualdades matriciais lineares. Para obtenção das condiçoes de sintese foram utilizadas tanto funções de Lyapunov afins nos parâmetros quanto ametros, alem de variáveis multi-afins em diferentes instantes de tempo dos parâmetros, alem de variaveis extras introduzidas pelo lema de Finsler. Nesse contexto, sao tratados problemas de sintese com custo garantido H, assegurando robustez em relação a incertezas não estruturadas. Simulaçoes numéricas ilustram a eficiencia dos metodos propostos em termos de desempenho H quando comparados com outros metodos da literatura / Abstract: The main contribution of this dissertation is to propose conditions for linear filter and controller design, considering both robust and parameter dependent structures, for discrete time-varying systems. The controllers, or filters, are obtained through the solution of optimization problems, formulated in terms of bilinear matrix inequalities, using a method that alternates convex optimization problems described in terms of linear matrix inequalities. Both affine and multi-affine in different instants of time (path dependent)Lyapunov functions were usedto obtain the design conditions, as wellas extra variables introduced bythe Finsler's lemma.Design problems that take into account an H guaranteed cost were investigated, providing robustness with respect to unstructured uncertainties. Numerical simulations show the effciency of the proposed methods in terms of H performance when compared with other strategies from the literature / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Pedro Luis Dias Peres / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T18:08:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Agulhari_CristianoMarcos_D.pdf: 2096468 bytes, checksum: 0e762392c4ee0ab5e249ccd096ab4acf (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: As principais contribuições desta tese consistem no desenvolvimento de métodos para a síntese de controladores e para a análise de estabilidade de sistemas lineares, variantes ou invariantes no tempo. Com relação aos sistemas invariantes no tempo, o objetivo é a síntese de controladores robustos de ordem reduzida para sistemas a tempo contínuo com parâmetros incertos. O método apresentado para a síntese baseia-se em uma técnica de dois estágios, em que um ganho de realimentação de estados é construído no primeiro estágio e posteriormente utilizado no segundo estágio, que fornece o controlador robusto desejado. Cada etapa consiste na resolução de condições sob a forma de desigualdades matriciais lineares. No caso de sistemas variantes no tempo, em geral, dependendo das informações disponíveis, dois modelos matemáticos podem ser utilizados. Por um lado, para sistemas cujos elementos variantes no tempo são limitados em norma, mas não são completamente conhecidos, é possível utilizar modelos dependentes de parâmetros variantes no tempo, que levam a uma representação politópica. Nesse caso, a técnica de estabilização proposta é baseada no método de dois estágios, para gerar controladores dependentes dos parâmetros. Supõe-se que os parâmetros sejam mensuráveis em tempo real, e os controladores são sintetizados de forma a serem robustos a ruídos nas medições. Por outro lado, se a dinâmica variante no tempo é conhecida, o sistema pode ser tratado diretamente sem que seja utilizado nenhum tipo de parametrização. Duas técnicas de síntese são propostas para esse caso: a construção de ganhos estabilizantes utilizando diretamente a matriz de transição de estados, e uma técnica de síntese projetada a partir de um novo critério para a verificação da estabilidade do sistema. A validade dos métodos propostos é ilustrada por meio de exemplos numéricos, que mostram a qualidade dos resultados que podem ser obtidos / Abstract: The main contributions of this thesis concern the development of methods for the stability analysis and the synthesis of controllers for linear systems, either time varying or time-invariant. Concerning time-invariant systems, the objective is the synthesis of reduced-order robust controllers for continuous-time systems with uncertain parameters. The method presented for the synthesis is based on a two-stage technique, in which a stabilizing state-feedback gain is constructed in the first stage and then applied on the second stage to search for the desired controller. Each stage consists in the resolution of conditions based on linear matrix inequalities. In the case of time-varying systems, depending on the amount of available information, two mathematical models may be used. On one hand, if the time-varying elements of the system are not entirely known, one can model the system as function of time-varying parameters, resulting on a polytopic representation. In this case, the stabilization method proposed is based on the two-stage technique, which yields parameter-dependent controllers. The parameters are supposed to be real-time measurable, and the controllers are robust with respect to noises and uncertainties on the measures. On the other hand, if the time-varying dynamics are known, the system may be directly handled without using any parameterization. Two synthesis techniques are proposed in this case: the construction of stabilizing gains by using the state transition matrix, and a synthesis technique derived from a new stability criterion for time-varying systems. The validity of the proposed methods is illustrated through numerical examples that show the efficiency of the results that can be obtained / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

[pt] Nos últimos anos, os avanços mais recentes em robótica e suas aplicações têm sido usados para reduzir a carga de trabalho e os requisitos de mão-de-obra, melhorando o ambiente, a saúde e a segurança, particularmente nos sistemas de produção agrícola. Robôs autônomos fazem parte de tal inovação tecnológica e os robôs móveis com esteiras, em particular, têm sido amplamente utilizados em campos agrícolas em todo o mundo, já que suas esteiras proporcionam uma grande área de contato em solos úmidos e terrenos irregulares, evitando que o robô fique preso e melhorando a sua mobilidade. Neste trabalho, aborda-se a modelagem e o controle de robôs móveis com esteiras (Tracked Mobiler Robots, TMRs) para executar tarefas de vigilância em campos agrícolas. A metodologia proposta considera que o modelo cinemático do TMR são incertos devido ao escorregamento inerente entre as esteiras e o terreno. Para lidar com as incertezas de modelagem e perturbações externas, utiliza-se uma estratégia de controle robusto baseada na abordagem de modos deslizantes. Uma interface de usuário móvel (Mobile User Interface, MUI) baseada no sistema operacional Android é desenvolvida para controlar o robô movél com esteiras de forma manual ou autônoma. A partir da MUI, o operador humano pode visualizar as informações capturadas de sensores externos e internos. Simulações numéricas em MATLAB são realizadas para verificar o desempenho do controladores, bem como validar o modelo cinemático do robô, em diferentes configurações iniciais. / [en] In recent years, the latest advances in robotics and its applications have been used to reduce the workload and manpower requirements, improving the environment, health and safety (EHS) conditions, particularly in agricultural production and farming systems. Autonomous robots are part of such technological innovation and Tracked Mobile Robots (TMRs), in particular, have being widely used on agricultural fields around the world, since their tracks provide a large contact area on the wet soils and irregular terrains avoiding the robot to get stuck. In this work, we address the modeling and control design of tracked mobile robots (TMRs) able to perform surveillance tasks in agricultural fields. The proposed methodology considers that the kinematic models of the TMRs are both uncertain due to the inherent slippage between the tracks and the terrain. To deal with the modeling uncertainties and external disturbances, we use the sliding mode control (SMC) approach. A Mobile User Interface (MUI) based on Android operating system. is developed to control the TMR manually or autonomously. By using the MUI the human operator can visualize the information captured from external and internal sensors. Numerical simulations in MATLAB are carried out to verify the performance of the controller as well as validate the robot kinematic model under different configurations.