Dissertação
Longitudinal control strategies for unmanned ground behicles in uneven terrains
Fecha
2019-07-26Autor
Victor Ricardo Fernandes Miranda
Institución
Resumen
Este trabalho aborda estratégias de controle longitudinal para rastreamento de trajetórias de
referência por um veículo terrestre não tripulado, considerando alterações no tipo e nas condições
do terreno. Também apresenta a construção de uma plataforma móvel off-road de quatro rodas,
com arquitetura Ackermann, em escala reduzida, para realização de tarefas em um ambiente de
terreno irregular.
Em vários cenários de aplicação de um robô móvel terrestre, como nas tarefas de mineração
e agricultura, deve-se trafegar por terrenos irregulares e não-estruturados. Isso pode afetar o
desempenho do veículo durante a execução dessas tarefas em velocidades mais altas. Essas
irregularidades no terreno, bem como mudanças no tipo do solo e alterações na carga transportada
pelo robô, são distúrbios que afetam a dinâmica do robô, acarretando dificuldades no ponto de
vista do controle de velocidade e navegação.
Tendo em vista esses problemas, propõe-se a construção de uma plataforma, que possibilite a
sua utilização em terrenos irregulares, para realização de tarefas de forma semi-autônoma. Dessa
forma, duas técnicas de controle em espaço de estados são abordadas visando reduzir o efeito
dos distúrbios causados pelo terreno e por eventuais mudanças no robô durante a execução de
uma tarefa: um controlador Robusto PID, sintonizado por meio de LMIs, e um controlador não
linear, sintonizado por técnica Backstepping com ação integral no erro.
A plataforma construída foi equipada com sensores de baixo custo e um computador embarcado,
possibilitando testes reais para avaliação do desempenho de cada controlador projetado.