Estimativa da atitude e posição e controle robusto de um helicóptero autônomo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lopes, Darby Freitas de Albuquerque
Data de Publicação: 2010
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-08022011-095400/
Resumo: Este trabalho aborda o estudo de um sistema de referência inercial de posição e atitude e um sistema de controle para um helicóptero autônomo utilizando, como base para formulação e testes, o modelo linearizado da aeronave Yamaha R-MAX. Um sistema de referência inercial (INS) e um sistema de referência de atitude e orientação (AHRS) são utilizados para estimar a posição e atitude da aeronave, e estimadores robustos baseados no filtro de Kalman são empregados para minimizar os efeitos de incertezas paramétricas. É utilizada uma estratégia de controle em cascata com três malhas consistindo de uma malha interna para garantir a estabilidade do helicóptero (são utilizadas as técnicas LQR e H \'INFINITO\', separadamente), uma malha intermediária baseada em linearização por realimentação (FLC) para desacoplar os pares entrada/saída e uma malha externa baseada em um controlador proporcional-derivativo (PD) para permitir o rastreamento da trajetória. Resultados de simulação são apresentados para avaliar o desempenho de cada abordagem.
id USP_a820e1cfd9c1bd9ed64871465e21b6b6
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-08022011-095400
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Estimativa da atitude e posição e controle robusto de um helicóptero autônomoAttitude and position estimation and robust control of an autonomous helicopterAircraft navigabilityControl systemsDynamic positioning systemsHelicopterHelicópteroNavegabilidade de aeronavesSistemas de controleSistemas de posicionamento dinâmicoEste trabalho aborda o estudo de um sistema de referência inercial de posição e atitude e um sistema de controle para um helicóptero autônomo utilizando, como base para formulação e testes, o modelo linearizado da aeronave Yamaha R-MAX. Um sistema de referência inercial (INS) e um sistema de referência de atitude e orientação (AHRS) são utilizados para estimar a posição e atitude da aeronave, e estimadores robustos baseados no filtro de Kalman são empregados para minimizar os efeitos de incertezas paramétricas. É utilizada uma estratégia de controle em cascata com três malhas consistindo de uma malha interna para garantir a estabilidade do helicóptero (são utilizadas as técnicas LQR e H \'INFINITO\', separadamente), uma malha intermediária baseada em linearização por realimentação (FLC) para desacoplar os pares entrada/saída e uma malha externa baseada em um controlador proporcional-derivativo (PD) para permitir o rastreamento da trajetória. Resultados de simulação são apresentados para avaliar o desempenho de cada abordagem.This work concerns the study of an inertial reference system and a control system for an autonomous helicopter using, as basis for the formulation and testing, the linearized mo del of the aircraft Yamaha R-MAX. An inertial navigation system (INS) and an attitude and orientation reference system (AHRS) are used to estimate the position and attitude of the aircraft and robust estimators based on Kalman filter are employed to minimize the effects of parametric uncertainties. A cascaded control architecture with three control methodologies is used, consisting of an inner-loop to ensure stability of the helicopter (the LQR and H \'INFINITE\' techniques are used, separately), a mid-loop based on linearization feedback (FLC) to decouple the dynamics ofthe lateral, longitudinal, vertical and heading axes and an outer-loop based on a proportional-derivative (PD) controller to enable trajectory tracking. Simulation results are presented to evaluate the performance of each approach.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPTerra, Marco HenriqueLopes, Darby Freitas de Albuquerque2010-12-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-08022011-095400/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2016-07-28T16:10:28Zoai:teses.usp.br:tde-08022011-095400Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212016-07-28T16:10:28Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Estimativa da atitude e posição e controle robusto de um helicóptero autônomo
Attitude and position estimation and robust control of an autonomous helicopter
title Estimativa da atitude e posição e controle robusto de um helicóptero autônomo
spellingShingle Estimativa da atitude e posição e controle robusto de um helicóptero autônomo
Lopes, Darby Freitas de Albuquerque
Aircraft navigability
Control systems
Dynamic positioning systems
Helicopter
Helicóptero
Navegabilidade de aeronaves
Sistemas de controle
Sistemas de posicionamento dinâmico
title_short Estimativa da atitude e posição e controle robusto de um helicóptero autônomo
title_full Estimativa da atitude e posição e controle robusto de um helicóptero autônomo
title_fullStr Estimativa da atitude e posição e controle robusto de um helicóptero autônomo
title_full_unstemmed Estimativa da atitude e posição e controle robusto de um helicóptero autônomo
title_sort Estimativa da atitude e posição e controle robusto de um helicóptero autônomo
author Lopes, Darby Freitas de Albuquerque
author_facet Lopes, Darby Freitas de Albuquerque
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Terra, Marco Henrique
dc.contributor.author.fl_str_mv Lopes, Darby Freitas de Albuquerque
dc.subject.por.fl_str_mv Aircraft navigability
Control systems
Dynamic positioning systems
Helicopter
Helicóptero
Navegabilidade de aeronaves
Sistemas de controle
Sistemas de posicionamento dinâmico
topic Aircraft navigability
Control systems
Dynamic positioning systems
Helicopter
Helicóptero
Navegabilidade de aeronaves
Sistemas de controle
Sistemas de posicionamento dinâmico
description Este trabalho aborda o estudo de um sistema de referência inercial de posição e atitude e um sistema de controle para um helicóptero autônomo utilizando, como base para formulação e testes, o modelo linearizado da aeronave Yamaha R-MAX. Um sistema de referência inercial (INS) e um sistema de referência de atitude e orientação (AHRS) são utilizados para estimar a posição e atitude da aeronave, e estimadores robustos baseados no filtro de Kalman são empregados para minimizar os efeitos de incertezas paramétricas. É utilizada uma estratégia de controle em cascata com três malhas consistindo de uma malha interna para garantir a estabilidade do helicóptero (são utilizadas as técnicas LQR e H \'INFINITO\', separadamente), uma malha intermediária baseada em linearização por realimentação (FLC) para desacoplar os pares entrada/saída e uma malha externa baseada em um controlador proporcional-derivativo (PD) para permitir o rastreamento da trajetória. Resultados de simulação são apresentados para avaliar o desempenho de cada abordagem.
publishDate 2010
dc.date.none.fl_str_mv 2010-12-10
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-08022011-095400/
url http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-08022011-095400/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815256791281303552

Registros relacionados