Dissertação

{en_GB=Incremental Backstepping Control of an Overactuated Tilt-Quadrotor} {} EVALUATED

{pt=Esta dissertação continua o trabalho de desenvolvimento do projecto ALIV, propondo controladores não-lineares de atitude e posição para o ALIV-3, um veículo aéreo capaz de descolar e aterrar verticalmente que pode mudar a sua atitude sem mudar a posição no espaço e vice-versa. Os controladores não lineares são desenvolvidos usando dois métodos: Backstepping com Filtro de Comando e Backstepping Incremental com Filtro de Comando. As leis de controlo são obtidas usando os dois métodos, e seguindo-se a implementação dos controladores e do modelo do ALIV-3 no Simulink, uma ferramenta de simulação do {\tt Matlab}, onde os parâmetros dos controladores são ajustados para obter o desempenho desejado. Desta forma, o modelo e os controladores são validados em simulação. Ambas as soluções mostram boas capacidades de estabilização e seguimento de referências assim como robustez a ruído de medição e erros de modelo. Adicionalmente, são feitos testes extensivos à robustez dos dois controladores de modo a assegurar que, em sendo implementados no ALIV-3 real, são capazes de alcançar um óptimo desempenho de estabilização e seguimento de referências., en=This dissertation continues the work on the development of the ALIV project, proposing nonlinear attitude and position controllers for the ALIV-3, a vertical take-off and landing capable aerial vehicle that can change attitude without changing its position in space and vice-versa. The nonlinear controllers are developed using two design methods: Command Filtered Backstepping and Command Filtered Incremental Backstepping. The control laws are obtained using the two methods, followed by implementing the controllers and the ALIV-3 model in Simulink, a {\tt Matlab}'s simulation tool, where the controller parameters are adjusted to achieve the desired performance. Thus, the model and controllers are validated in simulation. Both solutions show good stabilizing and reference tracking capabilities as well as measurement noise and model error robustness after implementation in simulation. Additionally, extensive testing on the robustness of the two controllers is made in order to ensure that, if they are implemented on the real ALIV-3, they are able to achieve great stabilizing and reference tracking performance.}
{pt=Backstepping Incremental, Backstepping, ALIV, Controlo de Atitude, Controlo Não-linear, Sistema Sobreactuado, en=Incremental Backstepping, Backstepping, ALIV, Attitude Control, Nonlinear Control, Over actuated System}

outubro 9, 2020, 16:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Rafael de Angelis Cordeiro

IDMEC

Bolseiro de Pos-Doc

ORIENTADOR

Alexandra Bento Moutinho

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar