Dissertação

Quadrotor Thrust Vectoring Control with Time Optimal Trajectory Planning in Constant Wind Fields EVALUATED

Neste trabalho é proposta uma estratégia de controlo que permite seguir trajectórias tempo-óptimas que visitam um conjunto de pontos de passagem em condições ventosas. São investigados os efeitos aerodinâmicos dos quadrirotores, com ênfase na resistência de blade flapping, resistência induzida e resistência parasítica. É desenvolvido um método completo para a identificação dos coeficientes aerodinâmicos, e é analisada a sua influência no desempenho do quadrirotor. É sugerida uma abordagem computacionalmente eficiente dividida em três passos para optimizar a trajectória, minimizando a resistência aerodinâmica e o jerk, garantindo resultados perto do óptimo. É feita uma comparação entre as trajectórias suaves obtidas e trajectórias standard, que consistem em trajectórias discretas ponto a ponto seguidas de filtragem de passa-baixo, mostrando melhorias energéticas e reduções a nível da agressividade dos ângulos de Euler. É concebido um controlador de impulso vectorial, que explora os efeitos aerodinâmicos não lineares e usa informação a priori sobre a trajectória, e é de seguida comparado com controladores PID, mostrando uma melhoria no desempenho devido à redução do atraso temporal no seguimento da referência e ao aumento do envelope de voo.
Quadrirotor, Vento, Trajectória Óptima, Controlo, Impulso Vectorial, Efeitos de Resistência

Março 8, 2017, 10:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Guido de Croon

ORIENTADOR

João Manuel Lage de Miranda Lemos

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Catedrático