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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Tecnológico

Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Econômica

Tipo do Documento: Dissertação

Título: MODELING AND CONTROL OF A TILTROTOR UNMANED AERIAL VEHICLE FOR PATH TRACKING

Ano: 2015

Orientador
  • LEANDRO BUSS BECKER
Aluno
  • RODRIGO DONADEL

Conteúdo

Esta dissertac~ao de mestrado aborda a modelagem e o controle de um veiculo aereo n~ao-tripulado (vant) de pequena escala do tipo birotor tiltrotor. um tiltrotor e caracterizado por um mecanismo que possibilita inclinar (do ingl^es tilt") seus rotores. um vant com esta con- gurac~ao esta sendo desenvolvido como parte de um projeto chamado provant, o qual e usado neste trabalho para obter resultados experimentais. este tipo de sistema e caracterizado por sua din^amica subatuada, fortemente acoplada e n~ao-linear. ao invens de usar um modelo din^amico disponvel na literatura, este trabalho prop~oe um modelo mais preciso que considera o tiltrotor como um sistema multi-corpos. com isto os ^angulos de inclinac~ao dos rotores tornam-se coordenadas generalizadas do sistema e a din^amica do mecanismo que inclina os rotores e naturalmente includa no modelo, assim como o acoplamento entre os corpos. o resultado e um modelo com oito graus de liberdade obtido com a formulac~ao euler-lagrange. o problema de seguimento de trajetorias e resolvido com controladores lineares otimos para o modelo completo, ao inves da abordagem classica de controladores em cascata para os subsistemas de translac~ao e rotac~ao. os controladores desenvolvidos s~ao reguladores lineares quadraticos, um controlador h1 e um controlador multiobjetivo h2=h1, todos com uma formulac~ao lmi. um controlador n~ao-linear do tipo backstepping retirado da literatura foi implementado a m de se comparar com os controladores projetados. ademais, tambem foram projetados controladores mais simples para o problema de voo pairado. tais controladores foram desenvolvidos com o intuito de utiliza-los nos testes iniciais com o tiltrotor do projeto provant. eles reduzem a complexidade dos primeiros voos experimentais, concentrando-se n~ao apenas na validac~ao do sistema de controle, mas tambem do projeto como um todo, incluindo a eletr^onica, o projeto mec^anico e software. tais experimentos s~ao apresentados e discutidos em detalhes ao longo deste trabalho. este trabalho tambem aborda como as informac~oes relativas ao voo s~ao adquiridas e processadas. isto inclui o projeto de um ltro complementar n~ao-linear para a estimac~ao da atitude, o qual funciona com dados obtidos de sensores presentes no vant.

Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.92423

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
4,66% 3,89% 6,46% 6,16% 6,76% 4,94% 6,06% 9,87% 10,22% 2,95% 9,86% 6,34% 4,81% 5,53% 4,80% 6,67%
ODS Predominates
ODS 9
ODS 1

4,66%

ODS 2

3,89%

ODS 3

6,46%

ODS 4

6,16%

ODS 5

6,76%

ODS 6

4,94%

ODS 7

6,06%

ODS 8

9,87%

ODS 9

10,22%

ODS 10

2,95%

ODS 11

9,86%

ODS 12

6,34%

ODS 13

4,81%

ODS 14

5,53%

ODS 15

4,80%

ODS 16

6,67%