Controlador NMPC para seguimento de caminhos visuais aplicados a um VANT - Santa Maria, Tiago Henrique (2021)
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).