Projeto de controle e implementação de piloto automático para veículos agrícolas
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Data
2023-02-15Primeiro membro da banca
Silva, André Luis da
Segundo membro da banca
Paglione, Pedro
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Este trabalho trata do projeto e implementação de um piloto automático de direção para
veículos agrícolas. São apresentados controladores para as etapas de alinhamento e de
operação, que tem por objetivo levar o veículo até a trajetória e mantê-lo nela com o menor
erro possível, respectivamente. O controlador da etapa de operação é baseado no regulador
linear quadrático (LQR - Linear Quadratic Regulator) com realimentação das saídas,
enquanto o controlador de alinhamento utiliza o algoritmo lookahead como malha externa
e um rastreador linear quadrático (LQT - Linear Quadratic Tracker ) com realimentação das
saídas como malha interna. Ambos os controladores LQR e LQT utilizam mapa de ganhos
para garantir boa performance em diferentes velocidades de operação. São apresentados
resultados de simulação dos controladores projetados com um modelo analítico do veículo,
que ilustram os resultados esperados para o sistema em malha fechada. Para validação
experimental dos controladores, um trator Massey Fergusson 6713 foi equipado com receptor
GNSS (Global Navigation Sattelite System) com correção RTK (Real Time Kinematic),
sensores inerciais, um motor elétrico acoplado à direção e um microcontrolador. Os
controladores desenvolvidos foram então implementados e testados experimentalmente,
e os resultados obtidos foram comparados aos resultados de simulação. Em ensaios experimentais,
obteve-se um erro lateral com desvio padrão de 2, 67 cm para a etapa de
operação e o desempenho do sistema se mostrou semelhante para velocidades entre 4, 3
km/h a 8, 4 km/h.
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