Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Dissertação (Mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Elétrica, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-04-24T16:30:45Z No. of bitstreams: 1 2011_RobertoSouzaBaptista.pdf: 4333328 bytes, checksum: f5dad7de6d2d6f4dcf3af0ccd996e2a9 (MD5) / Approved for entry into archive by Elzi Bittencourt(elzi@bce.unb.br) on 2012-05-01T13:28:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_RobertoSouzaBaptista.pdf: 4333328 bytes, checksum: f5dad7de6d2d6f4dcf3af0ccd996e2a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-01T13:28:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_RobertoSouzaBaptista.pdf: 4333328 bytes, checksum: f5dad7de6d2d6f4dcf3af0ccd996e2a9 (MD5) / Esta dissertação foca em diversos aspectos inerentes ao desenvolvimento de uma plata- forma VANT de asa fixa autônoma. Primeiramente é apresentado um modelo analítico de um mini-VANT através do equacionamento por meio das Leis da Física. O resultado é um modelo completo não linear que representa a dinâmica do sistema e os acoplamentos entre as variáveis de interesse. Esse equacionamento é utilizado na implementação computacional de um simulador para o comportamento dinâmico do sistema. Levando em consideração a complexidade e incertezas associadas ao sistema, um controlador H∞ não linear é desenvolvido para o controle de atitude da aeronave. Ainda neste contexto, um novo algoritmo de identificação de sistemas híbridos é proposto com o objetivo de representar um sistema complexo e não linear a partir de uma série de modelos lineares simples. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This dissertation addresses several aspects related to the development of an autonomous fixed wing UAV platform. As a start point, a first principles model is presented for a mini-UAV. The result is a complete model that represents the nonlinear dynamics of the system and the coupling between the variables of interest. This equation is used for the computational implementation of a flight simulator for the dynamic behavior of the system. Considering the complexity and uncertainties associated with the system, an H∞ controller is developed for nonlinear attitude control of the aircraft. Also in this context, a new algorithm for identi- fication of hybrid systems is proposed in order to represent a complex and nonlinear system from a series of simple linear models.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Informática e Computação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Tese de mestrado. Automação, Instrumentação e Controlo. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, University of California. 2009

Tese de mestrado. Mestrado integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:00:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_5436_Fabricio_Bortolini_final.pdf: 30569749 bytes, checksum: d87e901d212876952f55d155fb910a8f (MD5) Previous issue date: 2014-12-22 / Esta Dissertação de Mestrado aborda o problema de cooperação entre um robô aéreo e um terrestre em ambientes externos utilizando técnicas de controle não linear e de processamento de imagens. A ideia é implementar um sistema que permita ao robô terrestre navegar por um mapa previamente conhecido, sendo capaz de desviar-se de obstáculos e de recalcular a sua rota quando o robô aéreo, ou ele mesmo, identificar uma obstrução no caminho. Para isso, os robôs devem ser capazes de determinar por qual caminho navegarão, de detectar obstáculos e de trocar informações. A detecção de obstáculos e a identificação das landmarks pelo robô terrestre são realizadas utilizando, respectivamente, um sensor laser de varredura e processamento de imagens, enquanto o robô aéreo realiza essas mesmas atividades usando apenas o processamento de imagens. A vantagem que se obtém através da cooperação com um Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT) é a otimização do tempo de navegação do robô terrestre ao se processar as imagens capturadas pelo robô aéreo. Esse processamento permitirá a detecção precoce de adversidades na rota do veículo terrestre e, também, das landmarks nesta mesma rota. Foram implementados controladores para navegação ponto a ponto e para desvio de obstáculos. Também se desenvolveu um método para realizar a correção da odometria do robô terrestre. Além disso, foi desenvolvido um simulador para o robô móvel e uma interface de comunicação entre os dois robôs. Por fim, foram realizados testes em ambientes externos a fim de verificar a eficácia do sistema desenvolvido. Através dos resultados alcançados pôde-se comprovar o funcionamento do sistema proposto. Os robôs foram capazes de navegar até o ponto destino e o robô terrestre foi capaz de desviar-se dos eventuais obstáculos, além de efetuar o recálculo do caminho quando uma obstrução foi encontrada na rota, tanto pelo robô aéreo quanto por ele próprio.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Informática e Computação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010