Dissertação

Model predictive control strategies for aggressive parcel relay maneuvers using drones EVALUATED

Esta dissertação tem como objetivo o planeamento ótimo de manobras de estafeta para multirotores, de modo a trocarem uma encomenda em voo, e o desenho de controladores que permitam a realização destas manobras, tendo por base técnicas de controlo avançado, nomeadamente, controlo preditivo baseado em modelos. Começa-se por apresentar um método para planear manobras de estafeta agressivas, baseado na geração de trajetórias polinomiais com restrições na aceleração dos veículos, por forma a coordenar a atitude das aeronaves. Um problema de otimização inteira mista é responsável por gerar estas trajetórias para dois drones, no qual variáveis binárias asseguram que se evitam colisões entre os veículos. De seguida, é introduzido um controlador não-linear para segui-las e ação integral é considerada para mitigar as interações aerodinâmicas entre multirotores. Um controlador preditivo baseado em modelos é proposto para controlar a translação de um multirotor e a estabilidade exponencial do sistema em malha em fechada é comprovada. O primeiro controlador é validado ao realizar manobras de estafeta entre dois multirotores em ambiente de simulação, que tem em conta o software do piloto automático, e pela realização de testes experimentais preliminares; o segundo, pela realização de testes de simulação. São também apresentados resultados experimentais com vista à análise das interações aerodinâmicas entre dois veículos.
Planeamento de trajetórias, Manobras de estafeta, Controlo Preditivo baseado em modelos, Multirotores, Estabilidade

setembro 30, 2021, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Bruno João Nogueira Guerreiro

FCT-UNL

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Rita Maria Mendes de Almeida Correia da Cunha

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar