Oportunidades – Projeto Final (2017/2) e Iniciação Científica

Interessados, por favor enviem email para henrique@ene.unb.br com histórico e informando em qual projeto deseja trabalhar.

Controle cooperativo de veículos aéreos não tripulados

O uso de múltiplos veículos aéreos não tripulados em missões como de vigilância e monitoramento pode torná-las mais rápidas e com maiores chances de sucesso. Para isso, torna-se necessário que os VANTs comuniquem-se entre si e tenham uma estratégia de controle que determine o que cada um deles deve fazer. Esse projeto inclui três VANTs de asa fixa que estão disponíveis no Laboratório de Robótica Aérea da UnB e deverão ser estudas e implementadas técnicas de controle cooperativo no hardware e software embarcados.

 

Requisitos: Cursar Engenharia Elétrica, Mecatrônica ou Aeroespacial; desejável conhecimento de programação em hardware embarcado (Arduino, Raspberry, etc) ou aeromodelismo.

Projeto e construção de veículo aéreo não tripulado movido à energia solar

O objetivo é projetar e construir um veículo aéreo não tripulado (VANT) de pequeno porte movido à energia solar para voos de longa duração (até 8 horas ininterruptas) e de baixo custo. No dimensionamento do aeromodelo e especificação de componentes, como painéis solares, baterias, propulsor, dentre outros, é necessário levar em conta condições climáticas e consumo de energia. A alteração de qualquer parâmetro do projeto, modifica todos os demais e influência na performance da aeronave e tempo de voo. Assim, torna-se necessário utilizar métodos de otimização para determinação dos parâmetros de projeto. Também fará parte do VANT um sistema de gerenciamento de energia para maximizar a performance dos painéis solares e duração das baterias, um sistema de navegação e controle e um sistema de comunicação com uma estação em solo. Esses sistemas estão comercialmente disponíveis, mas precisam ser integrados e ajustados de modo a aumentar a autonomia de voo do VANT.

 

Requisitos: Cursar Engenharia Elétrica, Mecatrônica ou Aeroespacial; desejável conhecimento em panéis solares, eletrônica ou aeromodelismo.

Modelagem, identificação e controle de planta piloto de aquecimento de líquidos

A planta piloto de aquecimento presente no Laboratório de Controle de Processos é composta por dois tanques, duas resistências elétricas para aquecimento (uma na base de um dos tanques e outra numa das tubulações que levam água ao outro tanque), um sistema de resfriamento de água, além de transmissores de vazão e nível, controlador lógico programável (CLP), bombas centrífugas, inversores de frequência e servo válvulas. O objetivo desse projeto modelar matemáticamente o processo, identificar seus parâmetros e projetar sistemas de controle de modo que temperatura e nível em um dos tanques assumam valores desejados.

 

Requisitos: Cursar Engenharia Elétrica, Mecatrônica ou Química

Projeto de planta de planta piloto com tanque cônico

O objetivo é projetar uma planta piloto com um tanque cônico. A área da seção transversão do tanque cônico varia de acordo com o nível de líquido, tornando sua modelagem e controle mais complexos. O tanque cônico deve se comunicar com outros tanques cilíndricos. O objetivo desse projeto é dimensionar os tanques, o acoplamento entre eles, especificar os sensores, válvulas e bombas. Também deverá ser desenvolvido um modelo matemático para que o sistema possa ser controlado em simulação. As especificações obtidas nesse projeto serão usadas para futura construção de uma planta piloto que ficará no Laboratório de Controle de Processos.

 

Requisitos: Cursar Engenharia Elétrica, Mecatrônica ou Química

Controle avançado de planta piloto industrial de quatro tanques

Processos que envolvem controle de nível e vazão em tanques são comuns em industrias de processos e utilizam os mesmos equipamentos presentes na planta piloto presente no Laboratório de Controle de Processos Industriais da UnB. A planta é composta por quatro tanques interligados por tubulações e conta com transmissores de vazão e nível, controlador lógico programável (CLP), bombas centrífugas, inversores de frequência e servo válvulas. Nas indústrias de processos normalmente utiliza-se estratégias de controle tradicionais, como controle PID. Estratégias avançadas de controle, ainda pouco utilizadas, podem proporcionar ganhos de qualidade e economia de recursos. O objetivo desse projeto é implementar pelo menos uma estratégia de controle avançado na planta piloto de quatro tanques, como por exemplo, controle robusto, controle preditivo ou controle Fuzzy.

 

Requisitos: Cursar Engenharia Elétrica, Mecatrônica ou Química

Controle robusto não linear de pêndulo invertido

O pêndulo invertido constituído por um carro motorizado e uma haste é muito utilizado para testar algoritmos de controle e pode ser visto como uma simplificação de um foguete na fase de lançamento ou de determinados tipos de robôs, como o transportador humano Segway. O pêndulo invertido presente no Laboratório de Controle da UnB é um sistema não linear e instável. Deseja-se projetar e implementar uma estratégia de controle não linear e robusta a variações de parâmetros (por desgaste de componentes, por exemplo) e/ou perturbações.

 

Requisitos: Cursar Engenharia Elétrica ou Mecatrônica; desejável ter cursado laboratório de ADL e de Controle Dinâmico e bom desempenho em ADL (teoria) e Controle Dinâmico (teoria).

Outros temas

  • Navegação e controle de veículos terrestres com rodas ou veículos aéreos não tripulados: temas relacionados à estimação de estados, algoritmos para controle de atitude e rastreamento de trajetórias, detecção e desvio de obstáculos, geração e otimização de trajetórias, etc.
    Requisitos: Cursar Engenharia Elétrica, Mecatrônica; desejável participar ou ter participados de projetos ou equipes de robótica aérea ou terrestre.

  • Aplicações de técnicas de estimação e controle avançado em plantas experimentais: Projeto e implementação de técnicas de estimação e/ou controle que levem em conta não linearidades, variações de parâmetros, perturbações, etc. em plataformas existentes em laboratórios da UnB ou de outras instituições de ensino e pesquisa, equipes de competição da UnB ou em indústrias.
    Requisitos: Cursar Engenharia Elétrica ou Mecatrônica