Desenvolvimento de uma plataforma para testes de controladores, em arquitetura de controle hardware in the loop, utilizando um hardware eletrônico externo e um software de simulação de voo

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Cazarini, Eduardo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Hardware in the loop; Software in the loop; Controle H∞ Embedded systems; H∞ control; Sistema microprocessado
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-18072016-180439/

Essa dissertação tem por objetivo o desenvolvimento de uma plataforma para testes de controladores de voo. Tal plataforma consiste em um hardware executando algoritmos de controle e atuando numa aeronave simulada em software de simulação de voo. O software de simulação escolhido, baseado na experiência prática de pilotos profissionais, foi o Microsoft Flight Simulator (MSFS), para o qual desenvolveu-se o modelo gráfico e dinâmico do quadricóptero AscTec Pelican. A comunicação entre o MSFS e o hardware é feita pela interface USB através do software FVMS v2.0 desenvolvido em ambiente DELPHI® 7.0 exclusivamente para este trabalho. O FVMS é capaz de ler o estado das variáveis de voo no MSFS, enviá-las para o hardware externo executar o controle, receber os sinais de controle de volta e utilizá-los no MSFS. O projeto e execução do hardware externo com controlador dsPIC também foi realizado neste mesmo trabalho. A título de avaliação de desempenho, também foi implementado um controlador robusto do tipo H∞ linear, desenvolvido pela equipe ART (Aerial Robots Team) da Escola de Engenharia de São Carlos. O mesmo controlador também foi aplicado na arquitetura software in the loop, na qual o controle é executado dentro do próprio FVMS, para comparação de desempenho entre os dois sistemas. Ao término do trabalho, as características de desempenho do sistema como um todo ficam bem evidenciadas através dos testes de estabilidade com e sem distúrbios executados em ambas arquiteturas de controle.