Controladores multivariáveis adaptativo binário e vetorial unitário aplicados a plataformas inerciais
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Data de Publicação: | 2021 |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
Texto Completo: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16776 |
Resumo: | Stabilized cameras are used in several applications, such as in Unmanned Aerial Vehicles (UAV) and mobile robots, in order to keep the image fixed at a certain point, even in the presence of host vehicle motion. For this and control strategies are employed in order to maintain this stabilization. In this work, an extension of the Binary Model-Reference Adaptive Control (BMRAC) is presented for uncertain multivariable systems with arbitrary and non-uniform relative degrees, using output feedback. BMRAC presents itself as a robust adaptive alternative with good transient performance, multivariable structure suitable for working with mechanical imbalances and advantages for uncertain systems. It makes use of a recently proposed differentiator with dynamic gains based on Higher-Order Sliding Modes (HOSM). Likewise, a second strategy is presented which consists of applying a multivariable version of Unit Vector Control (UVC) also employing the HOSM based dynamic gains differentiator. Simulations will be presented for both two and three degrees of freedom gimbals, the first with data obtained from a vehicle on uneven terrain and the second from data acquired from a UAV in autonomous flight. |
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For this and control strategies are employed in order to maintain this stabilization. In this work, an extension of the Binary Model-Reference Adaptive Control (BMRAC) is presented for uncertain multivariable systems with arbitrary and non-uniform relative degrees, using output feedback. BMRAC presents itself as a robust adaptive alternative with good transient performance, multivariable structure suitable for working with mechanical imbalances and advantages for uncertain systems. It makes use of a recently proposed differentiator with dynamic gains based on Higher-Order Sliding Modes (HOSM). Likewise, a second strategy is presented which consists of applying a multivariable version of Unit Vector Control (UVC) also employing the HOSM based dynamic gains differentiator. Simulations will be presented for both two and three degrees of freedom gimbals, the first with data obtained from a vehicle on uneven terrain and the second from data acquired from a UAV in autonomous flight.Câmeras estabilizadas são utilizadas em diversas aplicações, como em Veículos Aéreos não Tripulados (VANT) e robôs móveis, com o objetivo de manter a imagem fixa em um determinado ponto, mesmo na presença de movimentos. Para essa finalidade são empregadas estratégias de controle a fim de manter essa estabilização. Neste trabalho é apresentado uma extensão do Controle Adaptativo Binário por Modelo de Referência (BMRAC) para sistemas multivariáveis incertos e com grau relativo arbitrários e não-uniformes, usando realimentação de saída. O BMRAC se apresenta como uma alternativa adaptativa-robusta com bom desempenho transitório, estrutura multivariável adequada para trabalhar com desequilíbrios mecânicos e sistemas incertos. A estratégia faz uso de um diferenciador recentemente proposto, com ganhos dinâmicos baseado em modos deslizantes de ordem superior (HOSM) com ganhos dinâmicos. Igualmente é apresentada uma segunda estratégia que consiste na aplicação do Controle Vetorial Unitário (UVC) multivariável, também empregando o diferenciador com ganhos dinâmicos. Serão apresentadas simulações tanto para gimbal de dois e três graus de liberdade, a primeira com dados obtidos de um veículo num terreno irregular e a segunda de dados adquiridos de um VANT em voo autônomo.Submitted by Julia CTC/B (julia.vieira@uerj.br) on 2021-10-14T22:25:05Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Daniel Fernandes da Cunha Veras - 2021 - Completo.pdf: 10887651 bytes, checksum: 0a164c6cd254c38f905ab30a5e3b4acb (MD5)Made available in DSpace on 2021-10-14T22:25:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Daniel Fernandes da Cunha Veras - 2021 - Completo.pdf: 10887651 bytes, checksum: 0a164c6cd254c38f905ab30a5e3b4acb (MD5) Previous issue date: 2021-05-25application/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia EletrônicaUERJBrasilCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaElectronic engineeringAdjustable control systemsFeedback control systemsHigher-order sliding modesUnit vector controlEngenharia eletrônicaSistemas de controle ajustávelSistemas de controle por realimentaçãoModos deslizantes de ordem superiorControle vetorial unitárioENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOSControladores multivariáveis adaptativo binário e vetorial unitário aplicados a plataformas inerciaisMultivariable adaptive binary and unitary vector adaptive controllers applied to inertial platformsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALDissertação - Daniel Fernandes da Cunha Veras - 2021 - Completo.pdfDissertação - Daniel Fernandes da Cunha Veras - 2021 - Completo.pdfapplication/pdf10887651http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/16776/2/Disserta%C3%A7%C3%A3o+-+Daniel+Fernandes+da+Cunha+Veras+-+2021+-+Completo.pdf0a164c6cd254c38f905ab30a5e3b4acbMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82123http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/16776/1/license.txte5502652da718045d7fcd832b79fca29MD511/167762024-02-27 15:16:43.411oai:www.bdtd.uerj.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T18:16:43Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
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