Dissertação

Multi-vehicle Cooperative Control for Load Transportation EVALUATED

O objetivo do trabalho proposto é desenvolver algoritmos de controlo cooperativo de veículos quadrirotor para transporte conjunto de uma carga suspensa. O problema contempla dois quadrirotores, com uma metodologia que pode ser utilizada para qualquer número de veículos. Foi derivado um modelo completo do sistema, considerando a carga como um ponto, os cabos rígidos e sem massa e omitindo quaisquer efeitos aerodinâmicos dos cabos no modelo. Foi explorado o conceito de differential flatness, o qual foi aplicado ao modelo, resultando na definição de um conjunto de saídas "flat" de fácil interpretação física para caracterização do sistema e que constituem uma alternativa em relação aos existentes na literatura. São também apresentados exemplos de trajetórias, considerando o vector de saídas proposto. Um controlador não linear baseado na teoria de Lyapunov é desenvolvido, tendo para tal sido definidos mapeamentos adequados entre os vetores de tensão dos cabos e os vetores de propulsão dos quadrirotores, explorando a analogia com o problema de controlo de um quadrirotor em voo livre. São apresentados resultados de simulações para o seguimento de diferentes trajectórias desejadas para a carga, os quais foram comparados com a solução encontrada para controlar cada veículo de forma independente, por forma a evidenciar o desempenho superior da solução cooperativa proposta. Por fim, são apresentadas algumas sugestões para trabalho futuro que incluem reduzir as aproximações do modelo, generalizar o algoritmo de controlo e abordar o problema de estimação das diferentes variáveis de estado do sistema.
controlo não-linear, differential flatness, sistemas em cascata, veículos autónomos, transporte de cargas suspensas

Junho 27, 2019, 14:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

Paulo Jorge Coelho Ramalho Oliveira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

Rita Maria Mendes de Almeida Correia da Cunha

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar Convidado