Please use this identifier to cite or link to this item:
https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/13005Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| tiagohenriquesantamaria.pdf | 778.39 kB | Adobe PDF |  View/Open |
| Type: | Dissertação |
| Title: | Controlador NMPC para seguimento de caminhos visuais aplicados a um VANT |
| Author: | Santa Maria, Tiago Henrique |
| First Advisor: | Aguiar, Eduardo Pestana de |
| Co-Advisor: | Marcato, André Luís Marques |
| Referee Member: | Pinto, Milena Faria |
| Referee Member: | Bessa, Alexandre dos Santos |
| Resumo: | Estratégias de controle para robôs móveis, utilizando visão computacional, permitem o aumento das aplicações desses, tais como nos setores industriais, agrícolas, empresas de energia, hobbies, dentre outros. Visando as aplicabilidades de tais robôs em ambientes externos, esta dissertação visa contribuir com o problema de seguimentos de caminhos visuais por Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT). A técnica de controle escolhida neste trabalho foi o Controle Preditivo Não-Linear (do inglês, Non-Linear Model Predictive Control) (NMPC) combinado com um Controle Proporcional Integral e Derivativo (PID), utilizado como um filtro para relaxamento das variáveis de controle do NMPC. O sistema será posto à prova em circuitos de seguimentos por cores, e todo controle foi feito utilizando informações visuais obtidos pela câmera e pelo espaço de cores Hue Saturation Value (HSV). Foram feitos testes com circuitos possuindo falhas nos segmentos e algumas soluções para isso foram propostas. Testes simulados e práticos foram realizados para as obtenções de resultados, com o intuito de comparação das técnicas de controle escolhidas. As comparações foram obtidas através de um PID exclusivo, NMPC exclusivo e NMPC+PID uma técnica hibrida. Dentre as técnicas utilizadas o controle NMPC obteve um desempenho adequado quando posto em conjunto com um PID (NMPC+PID). |
| Abstract: | Nowadays, control strategies utilizing UAVs and cameras are used in several industrial applications and for example in agricultural, energy companies, hobbies, and many others. So indoors and outdoors environments are part of these applications. The main objective of this thesis is to propose a control strategy applied to UAVs using line-following and computer vision. In this way, this paper presents a Non-linear Model Predictive Control (NMPC) combined with a PID controller aiming to provide smooth control actions. To evaluate the model, the system was put into a circuit with colored segments and controlled by visual information utilizing the HSV colors. The authors perform simulations and real tests, in environments containing flaws in the visual segments. The control scheme presented in this work has a better performance when compared to the NMPC standalone or classic control strategies such as PID. |
| Keywords: | NMPC VANTs Controle Robótica móvel Visão computacional UAVs Control Mobile robots Computer vision |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
| Institution Initials: | UFJF |
| Department: | Faculdade de Engenharia |
| Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica |
| Access Type: | Acesso Aberto Attribution 3.0 Brazil |
| Creative Commons License: | http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/ |
| DOI: | https://doi.org/10.34019/ufjf/di/2021/00085 |
| URI: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/13005 |
| Issue Date: | 26-Mar-2021 |
| Appears in Collections: | Mestrado em Engenharia Elétrica (Dissertações) |
This item is licensed under a Creative Commons License
