Alocação de controle desacoplada rápida em sistemas de controle superatuados

• Autor(a) principal: Santos, Murillo Ferreira dos
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
• Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/12494
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; 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

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.