Dissertação

{pt_PT=Modelling, Simulation and Control of two Hybrids between a Quadrotor and a Fixed Wing Aircraft} {} EVALUATED

{pt=Durante a ultima década ocorreu uma explosão de desenvolvimento de veículos de descolagem e aterragem vertical (VTOL), como quadrotors, hexarotors, e semelhantes. Mas em anos mais recentes tem aumentado o interesse em veículos capazes de descolar verticalmente e capazes de realizar voo como um avião, para superar algumas das limitações dos quadrotors. Este trabalho pretende realizar uma analise preliminar deste tipo de veículos, para avaliar as suas vantagens e desvantagens. Duas abordagens diferentes deste tipo de veículos foram escolhidas, para proporcionar uma visão mais alargada do que pode ser conseguido. E para esses veículos, foi obtido um modelo dinâmico e cinemático extenso. Devido a condições especificas de funcionamento destes veículos, um modelo mais avançado para as helices, do que o tradicionalmente usado para os quadrotors, foi obtido. Com o modelo completo dos veículos, foi realizada uma analise da dinâmica e de alcance dos veículos, variando a velocidade. Por ultimo, mas não menos importante, foi proposta e testada uma estratégia de controlo capaz de lidar com as peculiaridades deste tipo de veículos., en=The past decade saw the boom of Vertical Take-Off and Landing (VTOL) vehicles, such as quadrotors, hexarotors, and similar. But in more recent years there has been growing interest in vehicles that can take off vertically, and capable of flying like an airplane, to overcome some of the limitations of multirotors. This work aims at providing a preliminary analysis of these types of vehicles, to assess their advantages and disadvantages. First, two different approaches to these types of vehicles were selected, to provide a wider view of what can be accomplished. And for those vehicles, an extensive dynamic and kinematic model was obtained. Due to the specific working conditions of these vehicles, a more advanced model for the propellers than the traditionally used for quadrotors was obtained. With the complete model for the vehicles, an analysis on the vehicles dynamics and range, for varying airspeed was performed. Finally, a control strategy capable of dealing with the peculiarities of these vehicles was proposed and tested.}
{pt=Quadrotor Híbrido, Avião Híbrido, Modelação de Hélices, Modelação dinâmica e cinemática, Regulador Linear-Quadrático, en=Hybrid Quadrotor, Hybrid Plane, Propeller modeling, Dynamic and Kinematic modeling, Linear-Quadratic Regulator}

junho 2, 2017, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

José Raul Carreira Azinheira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar