Modelagem e controle de um veículo aquático de superfície autoguiado. - SOUSA, Davi Juvêncio Gomes de. (2018)
Essa dissertação trata da modelagem e do controle de um veículo aquático de super- fície autoguiado incluindo o efeito de correntes aquáticas e rajadas de vento. O veículo estudado é do tipo Catamarã, dotado de dois propulsores operados em modo diferencial, e foi concebido para realizar missões com o objetivo de efetuar a análise limnológica das águas do reservatórios de usinas hidrelétricas. O modelo é obtido a partir das equações da cinemática e da dinâmica de um corpo rígido que se desloca na superfície de um fluido. As forças e momentos aplicados são devidos a interação destes com o fluido, com o vento e com correntezas com base na teoria da hidrodinâmica, ventos e correntezas. A partir do modelo obtido, foi desenvolvido um simulador de treinamento com as dimensões do reservatório das Usinas Paulo Afonso I, Paulo Afonso II e Paulo Afonso III, incluindo efeitos de fatores ambientais, lei de controle de seguimento de caminho, e uma estratégia de detecção e desvio de obstáculo. Na determinação dos ganhos da lei de controle foram utilizados um algoritmo genético e uma técnica de seleção de melhor caminho. Foram realizadas manobras com o veículo em condições ideais e incluindo o efeito de fatores ambientais, testes de piores con- dições de manobra para o veículo e condições onde haverá obstáculos em seu percurso assim ocorrendo um desvio de seu caminho. Nos estudos por simulação utilizou-se as dimensões reais do mapa da região do reservatório da usina hidrelétrica de Paulo Afonso, dispondo dos obstáculos em seu meio a partir de interação com o Google Earth, com o intuito de realizar missões de simulação no próprio reservatório. A partir do estudo do modelo teórico para a dinâmica de um veículo conhecido e o projeto de um controlador de seguimento de caminhos, as missões dadas ao veículo foram realizadas conseguindo percorrer o reservatório desviando dos obstáculos.