Modelagem e controle de um quadrotor utilizando controlador Fuzzy

dc.contributor.advisorCaporali, Alexandre Simião
dc.contributor.authorFarias, Rafael Vilhena de
dc.date.accessioned2017-10-03T14:07:34Z
dc.date.available2017-10-03T14:07:34Z
dc.date.issued2015
dc.description.abstractEsta dissertação tem por objetivo a modelagem matemática e o controle de um VANT (veiculo aéreo não tripulado) de quatro hélices conhecido como quadrotor. Para isto o enfoque consiste no controle da inclinação utilizando um controlador fuzzy devido a imprecisões inerentes do modelo, focando no controle de sua inclinação. A modelagem matemática é feita para o corpo do quadrotor, separada entre modelagem estática, dinâmica e integrando ambas posteriormente. Para os propulsores, componentes responsáveis por manter o quadrotor em voo, é proposta a identificação do sistema com base em ensaios de entrada-saída, verificando o tempo de resposta dos motores e a relação indireta entre tensão aplicada e empuxo gerado. São efetuadas simulações em torno da estabilidade do sistema e comprovada a possibilidade da utilização de um controlador fuzzy para estabilizar o sistema. Finalmente, são utilizados um acelerômetro e um giroscópio tri axial para construção de um modelo para testes práticos, verificando a dificuldade na utilização destes quando o quadrotor tem seus propulsores ligados devido à vibração, desenvolvido sistema de fusão de sensores utilizando algoritmo com filtro de Kalman efetuando a fusão entre os sinais gerados pelos sensores inerciais e constatando o bom comportamento do filtro proposto.pt_BR
dc.description.abstract2This thesis aims to mathematical modeling and control of a UAV (unmanned aerial vehicle) composed by four propellers known as quadrotor. For this the approach is to control the tilt using a fuzzy controller due to the imprecisions inherent of the model, focusing on control of its inclination. Mathematical modeling is made for body quadrotor, separate from static modeling, dynamic and integrating both later. For the proppelers, components responsible for maintaining the quadrotor in flight, it is proposed system identification based on input-output tests, checking the response time of the motor and the indirect relation between applied voltage and generated thrust. Simulations are performed around system stability and demonstrated the possibility of using a fuzzy controller to stabilize the system. Finally, it´s used an tri axial accelerometer and gyroscope to build a model for practice tests, checking the difficulty in using these when the quadrotor has linked its thrusters due to vibration, and for this is developed a sensor fusion system using Kalman algorithm effecting the merger between the signals generated by the inertial sensors and noting the good performance of the proposed filter.
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.bibliographicCitationFARIAS, Rafael Vilhena de. Modelagem e controle de um quadrotor utilizando controlador Fuzzy. Orientador: Prof. Dr. Alexandre Simião Carapoli. 2015. 101 f.: il. Dissertação (Mestrado Profissional em Automação e Controle de Processos) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo, IFSP, 2015. Versão eletrônica.
dc.identifier.urihttp://repo.ifsp.edu.br/123456789/52
dc.identifier2.lattes5811038307289920
dc.publisherIFSP
dc.publisher.campiSÃO PAULO
dc.publisher.programMestrado Profissional em Automação e Controle de Processos
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subject.keywordsFuzzy
dc.subject.keywordsQuadrotor
dc.subject.keywordscontrole não linear
dc.subject.keywordsmodelagem matemática
dc.subject.keywordsFiltro de Kalman
dc.subject.keywordsVANT
dc.titleModelagem e controle de um quadrotor utilizando controlador Fuzzypt_BR
dc.title.alternativeModeling and control of a quadcopter using fuzzy controller
dc.typeTeses e Dissertações
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