Alocação de controle desacoplada rápida em sistemas de controle superatuados

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Santos, Murillo Ferreira dos
• Orientador(a): Honório, Leonardo de Mello
• Banca de defesa: Conceição, Andre Gustavo Scolari , Lizarralde, Fernando Cesar , Marcato, André Luís Marques , Oliveira, Edimar José de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Faculdade de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Quadrotor Tilt-Rotor; Alocação de controle não-linear; Bancada giroscópica de testes; Matriz de eficácia de controle; Over-Actuated Tilt-Rotors; Nonlinear Control Allocation; Gyroscopic test bench; Control Effectiveness Matrix
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/12494

Sistemas superatuados geralmente requerem métodos de alocação de controle não lineares para mapear as Ações de Controle Virtuais (ACVs) em Ações de ControleReais (ACRs). Esse processo exige esforços computacionais que, as vezes, são limitados em plataformas robóticas embarcadas. E neste contexto que este trabalho apresenta o projeto de um Veículo Aéreo Não-Tripulado (VANT) do tipo Quadrotor Tilt-Rotor (QTR) superatuado, utilizando de um novo conceito de alocação de controle com ACRs desacopladas, onde o sistema não-linear inicial é dividido em subsistemas lineares parcialmente dependentes. Para esse propósito, as ACRs são divididas em conjuntos menores, usados sequencialmente para linearizar e resolver o sistema. Para melhorar a redução da matriz de eficácia de controle não-linear inicial, é possível selecionar para cada subconjunto um arranjo diferente de ACVs. Contudo, a escolha deste arranjo pode gerar ausência, parcial ou completa superposição das ACVs nos subsistemas. A validação da técnica foi realizada através de exemplos matemáticos tutoriais, testes de simulação e experimentais do QTR em uma bancada giroscópica e em campo aberto. Por fim, a técnica de alocação de controle se mostrou confiável, robusta, eficiente e aplicável no QTR quando se tem superposição completa das ACVs entre os subsistemas.