Modelação, simulação e identificação de parâmetros dinâmicos de um veículo autónomo biomimético de subsuperfície

• Autor(a) principal: Melo, Pedro Dias de
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.26/42092
• topic: UUV; BUV; modelação; simulação; identificação; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática

Os veículos autónomos receberam nas últimas duas décadas a atenção de muitos investigadores e cientistas, o que fez com que a sua evolução fosse notória. Assim, tem ocorrido um largo desenvolvimento na área dos veículos autónomos submarinos o que leva a um aumento da complexidade e a um aproximar dos modelos matemáticos à realidade. A criação de modelos matemáticos realistas ganhou muita preponderância, pois é possível a realização de testes em ambientes controlados sem ser necessária a utilização do veículo em si, diminuindo custos e riscos desnecessários. Os modelos matemáticos são muito diversos e estão dependentes dos graus de liberdade que os veículos possuem. Após uma verificação e aprovação do modelo matemático este é aplicado ao veículo. Paralelamente ao desenvolvimento dos veículos autónomos no geral, também os veículos autónomos biomiméticos têm ganho destaque. Um estudo mais aprofundado da natureza e uma aproximação da mesma revela vários desafios na modelação destes veículos. Um dos objetivos da dissertação é criar um simulador de um veículo autónomo biomimético e estudar o comportamento deste tendo em conta diferentes estímulos. A criação deste simulador reúne vários desafios e como tal a identificação de parâmetros dinâmicos surgiu como um desses desafios. Nesta dissertação é abordado um modelo de veículo autónomo biomimético e a respectiva identificação de parâmetros dinâmicos. A identificação de parâmetros desse modelo permite, a partir de dados reais, estimar os valores correspondentes de cada um desses parâmetros, tais como os hidrodinâmicos ou até mesmo os momentos de inércia. Existem vários parâmetros importantes a retirar do movimento do veículo, sendo que para os obter os valores de posição, velocidade e aceleração são muito importantes pois são estes que “projetam” o veículo no espaço.De forma a identificar estes parâmetros utilizou-se o método dos mínimos quadrados. De forma a aperfeiçoar o método de identificação de parâmetros, os valores dos parâmetros são conhecidos, permitindo assim calcular o erro entre o valor real e o valor obtido pela experiência de movimento. Em ambiente simulado são realizadas diversas experiências para validar o algoritmo de identificação.