Piloto automático de direção aplicado a um veículo autônomo submarino

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Mendonça, Emerson Coelho
• Orientador(a): Cunha, Antônio Eduardo Carrilho, Pinto, Marcos Ferreira Duarte
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Militar de Engenharia (IME)
• Palavras-chave em Português: Guiagem; Piloto automático; Controle
• Link de acesso: http://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/844420

Este trabalho aborda a modelagem dinâmica, guiagem e o controle do piloto automático de direção do Darpa Suboff ML02, um Veículo Submarino Autônomo (AUV - Autonomous Under water Vehicle) em formato de torpedo fabricado pelo Laboratório de Hidrodinâmica da Diretoria de Desenvolvimento Nuclear da Marinha.O modelo foi desenvolvido considerando as características físicas do casco, bem como o movimento desacoplado com três graus de liberdade (DOF - Degree of Freedom). Por ser um projeto em desenvolvimento, a implementação do piloto automático de direção possibilitará a execução de manobras no plano horizontal que, por sua vez, é a principal contribuição deste trabalho. A técnica de controle em modo deslizante (SMC - Sliding Mode Control) foi escolhida em função de sua robustez as incertezas paramétricas associadas às dinâmicas não modeladas e rejeição aos distúrbios externos. O método de guiagem adotado é baseado na guiagem pela linha de visada do veículo (LOS - Line of Sight). As trajetórias foram geradas a partir de métodos de interpolação cúbica para interligar os waypoints pré-programados. São apresentadas simulações dos blocos de guiagem, controle e navegação do projeto para o rastreamento das trajetórias propostas, incluindo a presença de correntes marítimas e variações paramétricas do modelo. Os resultados apresentaram uma boa performance de rastreamento das trajetórias pré-programadas, mesmo na presença de distúrbios associados ao ambiente de operação do veículo.