Dissertação

Projecto e Controlo de um Multirotor para Aplicação ou Remoção de Sistemas de Pintura EVALUATED

Os multi-rotores não tripulados têm vindo a assumir um papel importante na automatização de diversos processos nos mais variados ramos da indústria. Esta dissertação tem como objectivo o projecto e controlo de um multi-rotor autónomo com a capacidade de realizar funções de aplicação ou remoção de revestimentos orgânicos em aeronaves, operando sob condições variáveis de massa. Inicialmente, é feita a descrição do conceito, sendo a plataforma dimensionada e seleccionados os seus componentes com base nos requisitos a cumprir. O desenho da plataforma permite identificar as suas principais características estruturais, a partir das quais a dinâmica do multi-rotor é modelada em MatLab/Simulink. O modelo final desenvolvido consiste num octo-rotor coaxial com massa variável e sujeito a alterações na posição do centro de gravidade e tensor de inércia. Com o modelo do multi-rotor definido, são desenvolvidas três estratégias de controlo. Em primeiro lugar, é implementado um controlador Proporcional-Derivativo com o objectivo de estabilizar o multi-rotor na ausência de perturbações e incertezas. Posteriormente, são desenvolvidos dois controladores adaptativos para fazer face às variações de massa e inércia do octo-rotor, utilizando como base um Regulador Quadrático Linear para estabilização da sua atitude e posição. O primeiro controlador recorre a um Filtro de Kalman Estendido para estimar a massa instantânea do sistema e corrigir a entrada nominal. O segundo controlador faz uso da técnica de Controlo Adaptativo por Modelo de Referência segundo o método de Lyapunov para adaptar a dinâmica do eixo vertical do octo-rotor. Por fim, o desempenho destes controladores é analisado e comparado.
Multi-rotor, Aplicação de Revestimentos Orgânicos, Controlo Adaptativo, Filtro de Kalman Estendido, MRAC

Julho 3, 2017, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

José Raul Carreira Azinheira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Filipe Szolnoky Ramos Pinto Cunha

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar