FenixEdu™

Dissertação

Nonlinear Control of Hybrid Drones via optimised control allocation EVALUATED

Detalhes: Esta dissertação aborda o desenvolvimento de uma estratégia de controlo unificado, baseada em técnicas de controlo não-linear, para UAVs híbridos, mais precisamente UAVs tri-tiltrotor, para que uma trajectória simples seja seguida. Primeiro, o modelo de um UAV tri-tiltrotor é deduzido, detalhando as forças e momentos que actuam sobre o sistema. De seguida, uma estratégia de controlo unificado que considera o sistema como um todo é desenvolvida. Para este efeito, controlo por backstepping e técnicas de optimização não-linear são usados para controlo de posição e atitude de modo a calcular referências de força e momento. Para alocar estas referências, uma estratégia de alocação de controlo baseada em optimização não-linear é proposta. São depois definidas duas trajectórias caracterizadas por um segmento vertical e um segmento horizontal, cada uma com velocidade horizontal diferente. Na primeira trajectória, o UAV deverá transitar de uma configuração de asa-rotativa para asa-fixa, enquanto que na segunda trajectória, o objectivo é que o UAV voe numa configuração intermédia. Para validar esta abordagem de controlo, são realizadas simulações para as trajectórias definidas e os resultados são analisados. Por fim, a instrumentação de um UAV tiltrotor é descrita e verificada com um vôo de teste.
Keywords: UAV Híbrido, UAV tiltrotor, Controlo por backstepping, Alocação de controlo, Seguimento de trajectória

Discussão: janeiro 26, 2021, 9:30