Controlo de motores de um drone

• Autor(a) principal: Viveiros, Iúri Miguel Fernandes
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.13/2341
• topic: BLDC; Drone; ESC; FOC; Six-step commutation; Motores de drone; Controlo de motores; Engenharia Eletrotécnica - Telecomunicações; .; Faculdade de Ciências Exatas e da Engenharia; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática

Os drones são cada vez mais utilizados em diversas aplicações, sendo o controlo dos motores de extrema importância para suster o drone durante o voo. Os motores mais comuns dos drone são os motores de corrente contínua com escovas e os motores de corrente contínua sem escovas (BLDC), estes últimos são, normalmente, os mais usados por não terem escovas. Neste trabalho desenvolveu-se um controlador de velocidade de um motor corrente contínua sem escovas equiparável a um controlador comercial. Começou-se por estudar a técnica mais utilizada no controlo velocidade de um motor, six-step commutation. Estudaram-se também outras técnicas avançadas de controlo de motores de corrente contínua sem escovas, como a técnica de controlo orientado ao campo, onde se aplica a mudança de referencial, para otimizar o desempenho. Com esta aplicou-se a técnica de modulação por largura de impulso e de controlo por modo de deslizamento. Aplicou-se uma análise teórica ao motor de corrente contínua sem escovas, ao circuito utilizado e às técnicas de controlo, desenvolvendo modelos que podem ser simulados diretamente na versão básica do MATLAB Simulink. Nas simulações verificou-se que com todas as técnicas conseguiu-se controlar a velocidade, mas obteve-se uma resposta mais rápida com a técnica do six-step commutation. Em simulação, verificou-se que as técnicas controlo orientado ao campo possuem um melhor desempenho que a técnica do six-step commutation. Experimentalmente, implementou-se um controlador de velocidade com a técnica do six-step commutation e comparou-se com um controlador comercial. Verificou-se que a gama de valores de velocidade que os dois podiam alcançar eram semelhantes. Durante a sequência de arranque o controlador implementado apresenta um tempo de resposta mais rápido que o comercial. Em regime estacionário o consumo do controlador implementado é comparável ao comercial.