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Previous issue date: 2016-07-13 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / As pesquisas relacionadas ? automa??o de veleiros rob?ticos cresceram rapidamente
nos ?ltimos 15 anos. Os principais desafios enfrentados nos projetos de veleiros aut?nomos
s?o o controle, planejamento de caminho e trajet?ria, coleta de dados dos sensores e
o suprimento energ?tico. Desta forma, o presente trabalho realiza um estudo sobre problemas
de controle e planejamento de caminho comumente encontrados durante o projeto
de veleiros aut?nomos. Os m?todos aqui desenvolvidos ser?o aplicados nos veleiros utilizados
no projeto N-Boat, permitindo aos mesmos alcan?ar os pontos alvos, realizando
a dif?cil tarefa de velejar contra o vento caso necess?rio. Para alcan?ar estes objetivos,
primeiramente um m?todo para encontrar o controlador de baixo n?vel mais adequado ?
aplica??o desejada foi desenvolvido. O m?todo utiliza um controlador PI com par?metros
vari?veis, encontrando uma tabela que cont?m os melhores par?metros proporcional
e integrativo adequados a cada situa??o, de acordo com o modelo utilizado. Um m?todo
para a gera??o de caminho em situa??es de contravento foi modelado, implementado e
testado em simula??o. Para gerar os pontos do caminho, o m?todo utiliza dois par?metros:
a dist?ncia dispon?vel e a orienta??o desejada para o veleiro durante a manobra. Em
seguida, um m?todo de otimiza??o foi implementado e testado em simula??o. O m?todo
utiliza algoritmos gen?ticos para manipular os par?metros do m?todo de gera??o de caminhos,
encontrando quais par?metros geram o trajeto de menor tempo ao destino. O
trabalho apresenta diversos testes em simula??o para demonstrar a validade e robustez
dos m?todos desenvolvidos. / The main challenges in the development of autonomous sailboats are: control, path
and trajectory planning, sensor data acquitision, and power supply. Towards this direction,
this paper introduces a study on the problems of control and path planning commonly
found during the autonomous sailing projects. The methods developed here are to be applied
in the sailboats used in the N-Boat project, allowing them to reach targets points
accurately and quickly, and to perform one of the must difficult tasks in sailing that is
navigating against the wind. To achieve these goals, at first, a method to find the most
appropriate low level controller for the desired application is developed. This method
uses a dynamic PI controller, coming up with a table that contains the best proportional
and integrative parameters that are appropriate to each situation according to the model
used. A method for generation of paths in situations contrary to wind is also modeled,
implemented and tested (in simulation). To generate the way points, this method takes
into account two parameters: the distance available for the maneuvering and the desired
orientation of the boat during the maneuver. An optimization method is proposed, based
on genethic algorithm, implemented, and also tested (in simulation) for getting the controller
best parameters. The method manipulate some defined parameters for generating
paths, finding the ones that generate the path in which the boat achieves the minimum
time to destination. Results of various simulation experiments are shown to demonstrate
the validity and robustness of the methods developed.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/22257 |
| Date | 13 July 2016 |
| Creators | Santos, Davi Henrique dos |
| Contributors | 32541457120, Burlamaqui, Aquiles Medeiros Filgueira, 03420818459, http://lattes.cnpq.br/8670475877813913, Silva, Jo?o Moreno Vilas Boas de Souza, 00958725403, http://lattes.cnpq.br/8722766030280997, Aroca, Rafael Vidal, 28068503803, http://lattes.cnpq.br/9262228584082064, Gon?alves, Luiz Marcos Garcia |
| Publisher | PROGRAMA DE P?S-GRADUA??O EM ENGENHARIA EL?TRICA E DE COMPUTA??O, UFRN, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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