Modelagem de controle de trajetória para veículos autônomos utilizando o Matlab

Os veículos autônomos já estão se tornando realidade em diversos países desenvolvidos e no
Brasil as pesquisas na área vêm crescendo de maneira significante nos últimos anos. A
modelagem matemática é uma importante e mais utilizada ferramenta da engenharia para
simular inúmeros tipos de sistemas físicos. Com o auxilio da ferramenta Matlab pode-se ter uma
ideia muito próxima da realidade do comportamento da trajetória de um veículo autônomo com
relação às coordenadas recebidas por ele através de um instrumento de localização – GPS, por
exemplo – incluindo nessas simulações todas as variáveis e ruídos que podem influenciar no
sistema. O objetivo de estudo na pesquisa em questão é o desenvolvimento de um modelo de
controle para um veículo realizar o seguimento de uma trajetória fornecida. Para tal, o modelo de
trajetória contínua foi aproximado utilizando o método matemático de interpolação spline para
pontos discretizados do caminho que o veículo deva seguir. A partir disso, o controlador
implementado obtém o erro lateral e erro de orientação em relação à trajetória a ser seguida e
então calcula o ângulo de esterçamento das rodas baseado no modelo Ackerman a fim de
conduzir e manter o veículo sobre a trajetória dada. Os experimentos foram realizados via
Simulink/Matlab onde a simulação do veículo autônomo apresentou os resultados esperados
para o controle de trajetória fornecido. A próxima etapa do projeto consiste na implementação
deste módulo de controle já validado em simulação em uma plataforma robótica real (kit chassi
de quatro rodas, com aproximadamente 42 cm de comprimento e 18 cm de largura, fabricado
pela empresa Tamiya) observando as possíveis respostas para o ambiente em que for inserido
para que se verifique a sua aplicabilidade em um veículo real. Agradecimentos à FAPEMIG.