Robust and Optimal Control Designed for Autonomous Surface Vessel Prototypes

Publikation: Beiträge in ZeitschriftenZeitschriftenaufsätzeForschungbegutachtet

Authors

  • Murillo Ferreira Dos Santos
  • Accacio Ferreira Dos Santos Neto
  • Leonardo De Mello Honorio
  • Mathaus Ferreira Da Silva
  • Paolo Mercorelli

It is well known that activities in running water or wind and waves expose the Autonomous Surface Vessels (ASVs) to considerable challenges. Under these conditions, it is essential to develop a robust control system that can meet the requirements and ensure the safe and accurate execution of missions. In this context, this paper presents a new topology for controller design based on a combination of the Successive Loop Closure (SLC) method and optimal control. This topology enables the design of robust autopilots based on the Proportional-Integral-Derivative (PID) controller. The controllers are tuned from the solution of the optimal control problem, which aims to minimize the effects of model uncertainties. To verify the effectiveness of the proposed controller, a numerical case study of a natural ASV with 3 Degree of Freedom (DoF) is investigated. The results show that the methodology enabled the tuning of a PID controller capable of dealing with different parametric uncertainties, demonstrating robustness and applicability for different prototype scenarios.

OriginalspracheEnglisch
ZeitschriftIEEE Access
Jahrgang11
Seiten (von - bis)9597-9612
Anzahl der Seiten16
ISSN2169-3536
DOIs
PublikationsstatusErschienen - 25.01.2023

Zugehörige Aktivitäten

DOI

Zuletzt angesehen

Aktivitäten

  1. Evaluation of tension-compression asymmetry in nanocrystalline PdAu using a Drucker-Prager type constitutive model.
  2. Workshop "Marked-based Instruments (MBI) for Ecosystem Services and Nature Protection" - 2011
  3. Evidence-based governance or governance learning? How policy-makers design participation processes for EU Floods Directive implementation
  4. Gastvorlesung "Common Commerical Policy of the EU"
  5. Der Entwicklungsbedarf der Fachdidaktiken für einen inklusiven Unterricht in der Sekundarstufe.: Vortrag im Rahmen der Ringvorlesung „Inklusive Pädagogik in der Sekundarstufe“
  6. Reflexive Demokratie: eine metapolitische Reaktion auf die dritte demokratische Transformation
  7. Women in Aerospace Europe (Externe Organisation)
  8. Society for German American Studies (SGAS) (Externe Organisation)
  9. Konferenz Musikpädagogik an Wissenschaftlichen Hochschulen (Externe Organisation)
  10. Promovierendenstammtisch
  11. Workshop zur Konstituierung des Instituts für transdisziplinäre Sozialwissenschaft der Pädagogische Hochschule Karlsruhe -2013
  12. Gamification – Fremdsprachenlernen spielebasiert gestalten von digitalen (Lern-)Spielen bis Escape Games
  13. ESF Exploratory Workshop on Re-inventions of Early-European Performing Arts and the Creative City, Civic Regeneration and Cultural Tourism - REPACC 2012
  14. Going Green - Education for Sustainability in the EFL and STEM Classrooms
  15. Einführung in die Kunstwissenschaft als Kulturwissenschaft
  16. Exkursion nach Oppeln, Ratibor, Brieg, Breslau, Schweidnitz, Kreisau und Riesengebirge

Publikationen

  1. Effect of grain size and structure, solid solution elements, precipitates and twinning on nanohardness of Mg-Re alloys
  2. Development of an Active Aging Index for the Organizational Level
  3. Rapid ecosystem change challenges the adaptive capacity of local environmental knowledge
  4. Practical critique: Bridging the gap between critical and practice oriented REDD+ research communities’
  5. Optimal grazing management rules in semi-arid rangelands with uncertain rainfall
  6. Organisation der Regulierungsverwaltung
  7. Geschäftsführung ohne Auftrag (§ 687)
  8. Steuerung nachhaltiger Entwicklung
  9. Darstellung der Referenzarbeit "Schmidt, Torben (2007) Gemeinsames Lernen mit Selbstlernsoftware im Englischunterricht"
  10. Aufgabenkultur in der Hauptschule
  11. Paul Nizon: Das erzählerische Werk
  12. Künstliche Feuchtflächen in Hochwasserrückhaltebecken – eine Chance für die Reduzierung von Pflanzenschutzmitteleinträgen in Gewässer
  13. Fundamental social motives measured across forty-two cultures in two waves
  14. Cultivation of the heterotrophic microalga Galdieria sulphuraria on food waste
  15. Wahrheit in Gestalt - Sprachbedingungen der Wissenschaft
  16. Personality Effects on Children’s Speech in Everyday Life
  17. The footprint of pesticide stress in communities-Species traits reveal community effects of toxicants
  18. Keine Kohle für die Kohle
  19. Entwicklung und Evaluation eines Metamodells zur Verbesserung der unternehmensweiten Entscheidungsorientierung mithilfe der Unternehmensarchitektur
  20. Posturale Kontrolle in statischen und dynamischen Messbedingungen - Evaluationen und Trainingsinterventionen.
  21. § 292 Haftung bei Herausgabepflicht
  22. Three shades of 'urban-digital citizenship'
  23. Geschichte auf Zeit
  24. Vielfalt in der Schuldenberatung
  25. Fiktionale Fakten
  26. Existenzgründung - Beiträge zur Gründungsforschung
  27. The United Nations Convention on Jurisdictional Immunities of States and their Properties