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Dissertação

Coordinated Control of quadcopters for large object positioning EVALUATED

Detalhes: Nos últimos anos, os drones têm ganho destaque como alternativas para a realização de diversas tarefas. Embora este tipo de veículo tenha sofrido melhorias num curto período de tempo, na maioria dos casos o seu tempo de voo não é longo o suficiente para permitir que certas missões sejam executadas apenas com a autonomia de um único veículo. Além disso, o transporte de objetos de grandes dimensões não é viável com um único drone. Assim, é necessário considerar a intervenção de dois ou mais veículos. Neste contexto, o objetivo é desenvolver um controlador para um sistema multi-drone, a fim de permitir o transporte de objetos que não podem ser movimentados por apenas um veículo. Para tal, diferentes modelos foram analisados a fim de caracterizar diversos cenários de transporte de objetos. Foi também abordado o problema da substituição do veículo, considerando uma missão que vai além das capacidades de energia armazenada num único veículo e requer a substituição do drone. A estratégia de controlo utilizada para o desenvolvimento deste controlador é baseada em algoritmos de controlo preditivo de modelo não linear (NMPC). Apoiado com resultados de simulação, mostra-se que a cooperação de veículos com o objetivo de realizar a tarefa de transporte é viável, sob certos pressupostos. Adicionalmente, o problema de substituição de veículos é implementado e testado, com base num modelo de consumo de energia definido para cada veículo envolvido na tarefa de transporte. As simulações numéricas foram criadas no MATLAB recorrendo aos solvers fmincon e ode45.
Keywords: Drones, modelo de controle preditivo, sistema multi-drone, substituição de veículos.

Discussão: setembro 9, 2021, 8:0