Planejamento e Controle de Trajetória de Curta Distância para o Veleiro Robótico N-Boat
Veleiro Robótico, Controlador PI, Planejamento de trajetórias, Otimização de trajetória, Algoritmos genéticos
O presente trabalho propõe uma solução para o problema de planejamento e controle de trajetória de curta distância encontrado durante o projeto de veleiros autônomos. Os métodos aqui desenvolvidos são aplicados nos veleiros utilizados no projeto N-Boat, permitindo aos mesmos alcançar os pontos alvos com precisão e rapidez, além de realizar a difícil tarefa de velejar contra o vento. Para alcançar estes objetivos, dois controladores PI foram projetados: um para missões em pequenas regiões e outro para missões de resgate. Os parâmetros proporcional e integrativos dos controladores foram obtidos através de experimentos em simulação. Um método para a geração de trajetória em situações de contravento foi modelado, implementado e testado em simulação. Para gerar os pontos da trajetória, o método utiliza dois parâmetros: a distância disponível para a manobra e a orientação desejada para o veleiro durante a manobra. Em seguida, um método de otimização foi implementado e testado em simulação. O método utiliza algoritmos genéticos para manipular os parâmetros do método de geração de trajetórias, encontrando quais parâmetros geram o trajeto de menor tempo ao destino. Os resultados obtidos foram satisfatórios, ou seja, durante o a navegação os controladores obedecem às especificações e restrições impostas pelo planejamento. Os resultados usando o método de otimização foram melhores que o método da força bruta.