Export iten: EndNote BibTex

Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/1079
Tipo do documento: Dissertação
Title: Controle por modos deslizantes global aplicado ao posicionamento dinâmico de veículos subaquáticos autônomos
Other Titles: Global sliding mode control applying to dynamic positioning of autonomous underwater vehicles
Autor: Chiella, Antonio Carlos Bana 
Primeiro orientador: Santos, Carlos Henrique Farias dos
Primeiro membro da banca: Reginatto, Romeu
Segundo membro da banca: Kunz, Guilherme de Oliveira
Terceiro membro da banca: Lages, Walter Fetter
Resumo: Nos últimos anos, houve um crescimento no interesse da indústria e da comunidade científica por plataformas autônomas, entre essas os chamados AUVs (do inglês, Autonomous Underwater Vehicle). Parte deste interesse se deve ao avanço tecnológico, com a melhoria dos equipamentos eletrônicos e a diminuição de seu custo. Outra parte se deve a aplicação destes equipamentos em tarefas variadas, como inspeção e manutenção de estruturas subaquáticas em ambiente marinho (plataformas de óleo e gás) e recentemente inspeção de usinas hidrelétricas. Estes robôs permitem o afastamento do operador da região de realização da tarefa, reduzindo os riscos na execução da mesma. Na tentativa de deixar estas plataformas totalmente autônomas, diminuindo os esforços do operador, desafios relacionados ao seu controle de posição emergem. Neste trabalho, o problema do controle de posicionamento de AUVs é abordado. O modelo cinemático e dinâmico para os 6 graus de liberdade destes robôs, bem como a modelagem dos atuadores e das perturbações externas são apresentados. Características do modelo matemático são utilizadas no projeto do controlador, intitulado de CMDG (Controle por Modos Deslizantes Global). O controlador proposto, é baseado no controle por modos deslizantes, sendo sua superfície de deslizamento modificada, de forma a se eliminar a chamada fase de alcance. Simulações numéricas, mostram o bom desempenho do controlador proposto quando submetido a perturbações como correnteza, flutuabilidade não nula e erros de posição inicial.
Abstract: In recent years, there has been a growth in the interest of industry and the scientific community for autonomous platforms, among these so-called AUVs (Autonomous Underwater Vehicle). Part of this interest is due to technological progress, with improved electronics and the reduction of its cost. Another part is due to application of this equipment in a variety of tasks such as inspection and maintenance of underwater structures in marine environment (oil and gas platforms) and recently inspection of hydroelectric plants. These robots allow the removal the operator of the region conducting task, reducing the risks in carrying it. In an attempt to make these fully autonomous platforms, reducing the efforts of the operator, challenges related to its control position emerge. In this work, the AUVs positioning control problem is addressed. The kinematic and dynamic models for the 6 degrees of freedom of these robots, as well as the modeling of the actuators and the external disturbances are presented. Characteristics of the mathematical model are used in the controller design, titled CMDG (Global Sliding Mode Control). The proposed controller is based on the sliding mode control, and its sliding surface was modified so as to delete the so called reaching phase. Numerical simulations show the good performance of the proposed controller when subjected to disturbances such as current, non-zero buoyancy and initial position errors.
Keywords: veículos subaquáticos
posicionamento dinâmico
controle por modos deslizantes
estrutura variável
underwater vehicles
dynamic positioning
sliding mode control
variable structure
CNPq areas: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA:MATEMATICA:GEOMETRIA E TOPOLOGIA:SISTEMAS DINAMICOS
Idioma: por
País: BR
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Parana
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas Dinâmicos e Energéticos
Campun: Foz do Iguaçu
Citation: CHIELLA, Antonio Carlos Bana. Controle por modos deslizantes global aplicado ao posicionamento dinâmico de veículos subaquáticos autônomos. 2015. 111 f. Dissertação (Mestrado em Sistemas Dinâmicos e Energéticos) - Universidade Estadual do Oeste do Parana, Foz do Iguaçu, 2015.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://tede.unioeste.br:8080/tede/handle/tede/1079
Issue Date: 27-Feb-2015
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia de Sistemas Dinâmicos e Energéticos (FOZ)

Files in This Item:
File SizeFormat 
Antonio_Chiella_2015.pdf1.46 MBAdobe PDFView/Open Preview


Items in TEDE are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.