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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.3.2017.tde-05122017-093052
Document
Author
Full name
José Jaime da Cruz
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1981
Supervisor
Title in Portuguese
Pilotagem automática de embarcações com emprego de controle estocástico.
Keywords in Portuguese
Compensação do modelo dinâmico
Controle estocástico
Embarcações
Estimação de estados
Filtros de Kalman
Pilotagem automática de navios
Abstract in Portuguese
O problema do desenvolvimento do "Software" para a pilotagem automática de embarcações é tratado através da aplicação de conceitos de controle estocástico. O movimento da embarcação é descrito de forma aproximada através do modelo clássico das derivadas hidrodinâmicas. A partir do Princípio da Separação desenvolve-se um procedimento sequencial em que os problemas de estimação do estado e de controle são tratados concomitantemente com as identificação de efeitos não modelados da dinâmica adotada para o piloto automático. A estimação de estados realiza-se através do filtro estendido de Kalman, que opera sobre informações de posição e velocidade da embarcação. O controlador, de natureza sequencial, atua sobre a embarcação em tempo discreto, sendo o leme o único elemento de controle. O piloto automático proposto foi testado através de simulação digital e alguns resultados obtidos são apresentados e discutidos.
Title in English
Automatic poloting of ships using stochastic control.
Keywords in English
Automatic ship piloting
Dynamic model compensation
Kalman filter
State estimation
Stochastic control
Abstract in English
The software development problem for the ship automatic steering is considered through the application of stochastic control concepts. Ship motion is described in an approximate way by the classical hydrodynamic derivatives model. A sequential procedure based on the Separation Principle is developed, being state estimation and control problems handled simultaneously with the identification of unmodeled effects of automatic pilot ship dynamics. State estimates are provided by the extended Kalman filter by using ship position and velocity measurements. The rudder is the only control element for the sequential, discrete-time controller. Digital simulation is employed for testing of the proposed automatic pilot, and some results are presented and discussed.
 
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JoseJaimedaCruz_D.pdf (5.67 Mbytes)
Publishing Date
2017-12-05
 
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