Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14608
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.creatorLima, Gabriela Vieira-
dc.date.accessioned2016-06-22T18:39:06Z-
dc.date.available2015-12-02-
dc.date.available2016-06-22T18:39:06Z-
dc.date.issued2015-08-14-
dc.identifier.citationLIMA, Gabriela Vieira. Modelagem dinâmica e controle para navegação de um veículo aéreo não tripulado do tipo quadricóptero. 2015. 120 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2015. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2015.385por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14608-
dc.description.abstractTechnological advances in electromechanical sensor and actuators, energy storage, data processing and control methodology made possible the development of unmanned aerial vehicles (UAVs). The quadrotor has emerged as one of these research platforms due to its mechanical simplicity, high maneuverability, as well as its capability of hovering and perform vertical take-off and landing. However, such vehicle presents some challenging issues to control area, like: nonlinearity, time-varying behavior, in addition it belongs to the class of underactuated mechanical systems, and it is subject to aerodynamics disturbances and parametric uncertainties. Therefore, this dissertation has as main objective, contribute to development and control strategies implementation to solve the positioning and path tracking problems of unmanned aerial vehicles, focusing on an underactuated mechanical system. In order to obtain a dynamic model that represents the aerial vehicle properly and realistically, the motion equations were developed based on the physics laws that define the mechanical system. The model we obtained is decoupled, thus we consider the presence of two subsystems, the rotational and the translational ones. A cascade control strategy was implemented, so that, a model predictive control (MPC) was developed to the altitude and orientation control of the aerial vehicle. However, the positioning control along the xy axis was performed through a proportional integral derivative control (PID). Such strategies allowed a smooth path tracking, beyond the possibility of dealing with physical constraints of the system. In order to assess the robustness of the control structure shown, we performed flight simulations under the presence of aerodynamics disturbances and parametric uncertainties.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-
dc.formatapplication/pdfpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectControle preditivopor
dc.subjectControle PIDpor
dc.subjectModelagem dinâmicapor
dc.subjectVeículo aéreo não tripuladopor
dc.subjectRastreamento de trajetóriapor
dc.subjectRobustezpor
dc.subjectPredictive controleng
dc.subjectPID controleng
dc.subjectDynamic modelingeng
dc.subjectUnmanned aerial vehicleeng
dc.subjectPath trackingeng
dc.subjectRobustnesseng
dc.titleModelagem dinâmica e controle para navegação de um veículo aéreo não tripulado do tipo quadricópteropor
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor-co1Morais, Aniel Silva de-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4770634A3por
dc.contributor.advisor1Silva, Fábio Vincenzi Romualdo da-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4779537Z7por
dc.contributor.referee1Cunha, Márcio José da-
dc.contributor.referee1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4779066Z6por
dc.contributor.referee2Raffo, Guilherme Vianna-
dc.contributor.referee2Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4762217T1por
dc.creator.Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4482428E2por
dc.description.degreenameMestre em Ciênciaspor
dc.description.resumoAvanços tecnológicos em sensores e atuadores microeletromecânicos, no armazenamento de energia, no processamento de informações e em metodologias de controle possibilitaram o desenvolvimento dos veículos aéreos não tripulados (VANT s). O quadricóptero tem emergido como uma destas plataformas de pesquisa devido a sua simplicidade mecânica, a alta manobrabilidade, bem como a capacidade de realizar pairagem e decolagens e pousos verticais. Contudo, tal veículo apresenta algumas características desafiadoras para a área de controle, como: não linearidades, comportamento variante no tempo, além de pertencer à classe dos sistemas mecânicos subatuados e estar sujeito a distúrbios aerodinâmicos e incertezas paramétricas. Desta forma, este trabalho possui como principal objetivo contribuir para o desenvolvimento e a implementação de estratégias de controle para solucionar os problemas de posicionamento e rastreamento de trajetória em veículos aéreos não tripulados, focando em um sistema mecânico subatuado. Com o intuito de obter um modelo dinâmico que represente de forma apropriada e realista o veículo aéreo, suas equações de movimento foram desenvolvidas baseando-se nas leis físicas que regem o sistema mecânico. O modelo obtido é desacoplado, portanto, consideramos a existência de dois subsistemas, o rotacional e o translacional. Uma estratégia de controle em cascata foi implementada, de modo que, um controle preditivo baseado em modelo (CPBM) foi desenvolvido para o controle da altitude e da orientação do veículo aéreo. Já o controle de posicionamento no eixo xy foi efetuado através de um controlador proporcional integral derivativo (PID). Tais estratégias permitiram um rastreamento de trajetória suave, além da possibilidade de lidar com as restrições físicas do sistema. Com o intuito de avaliar a robustez da estrutura de controle apresentada, foram realizadas simulações de voo na presença de distúrbios aerodinâmicos e incertezas paramétricas.por
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétricapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.publisher.departmentEngenhariaspor
dc.publisher.initialsUFUpor
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.14393/ufu.di.2015.385por
dc.orcid.putcode81754695-
dc.crossref.doibatchidd6753981-8e41-42fb-9dfa-f52cb5852ff1-
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ModelagemDinamicaControle.pdf9.6 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.