Defesa de Dissertação de Mestrado – Thamiris Lima Costa – 22/3/2019
17/05/2019 15:32
| Defesa de Dissertação de Mestrado | |
| Aluna | Thamiris Lima Costa |
| Orientador | Prof. Edson Roberto De Pieri, Dr. – DAS/UFSC |
| Coorientador | Prof. Ebrahim Samer El Youssef Dr. – UFSC |
| Data | 22/3/2019 (sexta-feira) – 9h00
Auditório da FEESC |
| Banca | Prof. Edson Roberto De Pieri, Dr. – DAS/UFSC (presidente);
Prof. Henrique Simas, Dr. – EMC/UFSC; Prof. Eugênio de Bona Castelan Neto, Dr. – DAS/UFSC; Prof. Marcelo de Lellis Costa de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC. |
| Título | Modelagem e Controle de um Veículo Aereo Não Tripulado |
| Resumo: 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 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. | |
