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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: Social

Tipo do Documento: Dissertação

Título: MODELAGEM E CONTROLE DE UM VEÍCULO AEREO NÃO TRIPULADO COM ROTORES INCLINÁVEIS E CÂMERA ORIENTÁVEL

Orientador
  • EDSON ROBERTO DE PIERI
Aluno
  • THAMIRIS LIMA COSTA

Conteúdo

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de controle para o modelo do veículo aéreo não tripulado (vant) apresentado por (vendrichoski, 2017). este modelo consiste de um vant em estrutura h com quatro rotores inclináveis equipado com uma câmera. a estrutura apresentada permite que o vant decole e pouse verticalmente. este tipo de estrutura em h é pouco explorada, entretanto em aplicações nas quais são necessárias maiores velocidades o formato em h juntamente com a inclinação dos rotores apresentam-se como características vantajosas. a câmera é acoplada ao corpo do vant através de um mecanismo (gimbal) que possibilita uma maior mobilidade para o apontamento da câmera. o modelo dinâmico é não linear e pode ser visto como uma composição de dois subsistemas, onde se tem uma parte translacional subatuada e uma parte rotacional totalmente atuada. neste trabalho é desenvolvido um controlador para cada um destes subsistemas. o sistema de controle como um todo é projetado com o propósito de lidar com as questões da subatuação e das não linearidades presentes no modelo e que também seja capaz de rastrear as trajetórias de posição e orientação do vant bem como a estabilização do mesmo perante dinâmicas não modeladas, incertezas paramétricas e perturbações externas. a estrutura de controle proposta consiste de um sistema em cascata na qual na malha externa é realizado o controle do subsistema translacional e na malha interna é realizado o controle do subsistema rotacional. na malha de controle externa é realizada uma compensação das não linearidades no subsistema translacional e em seguida também é utilizada a técnica de controle h_? a fim de agregar robustez ao sistema. com o objetivo de que a malha externa apresente um desempenho satisfatório, escolhe-se uma técnica de controle para a malha interna de forma que esta tenha uma ação de controle rápida e robusta. para tal fim a técnica escolhida para a malha interna consiste no controle por modos deslizantes de segunda ordem baseado no algoritmo de controle super-twisting. esta técnica, além de agregar robustez ao sistema e possuir uma ação de controle rápida, também apresenta a propriedade de atenuação do chattering, efeito comum ao controle por modos deslizantes de primeira ordem. para avaliar o desempenho do sistema de controle, são realizadas simulações e os resultados apresentados são considerados satisfatórios visto que os objetivos propostos foram alcançados.

Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.91364

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
4,06% 4,23% 11,12% 6,54% 5,93% 4,49% 6,73% 5,85% 6,48% 3,50% 10,64% 6,00% 3,98% 8,87% 4,43% 7,17%
ODS Predominates
ODS 3
ODS 1

4,06%

ODS 2

4,23%

ODS 3

11,12%

ODS 4

6,54%

ODS 5

5,93%

ODS 6

4,49%

ODS 7

6,73%

ODS 8

5,85%

ODS 9

6,48%

ODS 10

3,50%

ODS 11

10,64%

ODS 12

6,00%

ODS 13

3,98%

ODS 14

8,87%

ODS 15

4,43%

ODS 16

7,17%