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Identificação e controle de um veículo elétrico robótico com diferencial eletrônico

Processo: 18/05712-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de julho de 2018
Vigência (Término): 30 de novembro de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica
Pesquisador responsável:André Ricardo Fioravanti
Beneficiário:Alexandre Monteiro Ribeiro
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Mecatrônica   Robótica   Controle não linear   Veículos elétricos   Dinâmica veicular   Controladores

Resumo

Nos últimos anos, o uso de veículos terrestres autônomos tem se mostrado cada vez mais promissor com uma infinidade de aplicações, tanto civis como militares, envolvendo: Agricultura, monitoramento, mapeamento, transporte e na mobilidade e segurança. Foi nesse contexto de desenvolvimento de veículos robóticos todo-terreno ou "off-road", que foram criados, recentemente, dois projetos de pesquisa pelo grupo UNICAMP-CTI que são: Projeto VERO (Veículo Robótico, 2009-2014) e Projeto Fapesp VERDE ("Veículo Elétrico Robótico de Diferencial Eletrônico", 2014-2017). Ambos os projetos se propunham à prospecção e desenvolvimento de veículos elétricos multitração (com dois motores traseiros independentes), bem como à pesquisa e tecnologia associada à navegação autônoma das plataformas. A presente proposta se insere nesse contexto, com o intuito de desenvolver estratégias avançadas de controle e navegação para condições extremas de aderência pneu-solo, onde se leva em conta escorregamento, derrapagem e terrenos inclinados (típicos de veículos todo-terreno). Uma característica importante dos veículos desse tipo consiste no uso do diferencial eletrônico e na sua capacidade de atuação em rodas distintas. Essa propriedade versátil dos veículos multitração permite o desenvolvimento de estratégias robustas de distribuição de torque e velocidade nas rodas independentes, inclusive com a presença de redundâncias na atuação, o que torna a tarefa do controle ainda mais complexa. Dessa forma, o presente trabalho propõe o projeto e a validação de controladores robustos para o controle e estabilização do veículo em condições adversas. Um simulador de veículo terrestre já está sendo utilizado para os testes e validação das estratégias abordadas. Oportunamente, os controladores desenvolvidos em simulação serão embarcados e validados no veículo elétrico do Projeto VERDE. Ressalta-se que o presente projeto de pesquisa dá continuidade a um programa de cotutela com a Universidade Técnica de Lisboa, financiado pelo programa Erasmus e cuja primeira etapa de 18 meses já foi realizada em Lisboa, Portugal (2016-2017). (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
RIBEIRO, A. M.; FIORAVANTI, A. R.; MOUTINHO, A.; DE PAIVA, E. C. Nonlinear state-feedback design for vehicle lateral control using sum-of-squares programming. VEHICLE SYSTEM DYNAMICS, NOV 2020. Citações Web of Science: 0.
RIBEIRO, ALEXANDRE M.; MOUTINHO, ALEXANDRA; FIORAVANTI, ANDRE R.; DE PAIVA, ELY C. Estimation of tire-road friction for road vehicles: a time delay neural network approach. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 42, n. 1 JAN 2020. Citações Web of Science: 0.

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