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Previous issue date: 2014-01-24 / Quadrotors aircraft are composed by four propellers mounted on four engines on a
cross or x disposition, and, in this structure, the engines on the same arm spin in the same
direction and the other arm in the opposite direction. By rotating each helix generates
vertical upward thrust. The control is done by varying the rotational speed of each motor.
Among the advantages of this type of vehicle can cite the mechanical simplicity of construction,
the high degree of maneuverability and the ability to have vertical takeoffs and
landings.
The modeling and control of quadrirrotores have been a challenge due to problems
such as nonlinearity and coupling between variables. Several strategies have been developed
to control this type of vehicle, from the classical control to modern.
There are air surveillance applications where a camera is fixed on the vehicle to point
forward, where it is desired that the quadrotor moves at a fixed altitude toward the target
also pointing forward, which imposes an artificial constraint motion, because it is not desired
that it moves laterally, but only forwards or backwards and around its axes . This
restriction is similar to the naturally existing on robots powered by wheels with differential
drive, which also can not move laterally, due to the friction of the wheels. Therefore,
a position control strategy similar to that used in this type of robot could be adapted for
aerial robots like quadrotor.
This dissertation presents and discusses some strategies for the control of position and
orientation of quadrotors found in the literature and proposes a strategy based on dynamic
control of mobile robots with differential drive, called the variable reference control. The
validity of the proposed strategy is demonstrated through computer simulations / Quadrirrotores s?o ve?culos a?reos compostos por quatro h?lices montadas sobre quatro
motores em uma disposi??o em cruz ou x, sendo que, nessa estrutura, os motores
sobre o mesmo bra?o giram no mesmo sentido e os do outro bra?o em sentido oposto.
Ao girar, cada h?lice gera empuxo vertical para cima. O controle ? feito variando-se a
velocidade de rota??o de cada motor. Dentre as vantagens desse tipo de ve?culo pode-se
citar a simplicidade mec?nica de constru??o, o alto grau de manobrabilidade que possui e
a capacidade de pousos e decolagens verticais.
A modelagem e o controle de quadrirrotores tem sido um desafio devido a problemas
como n?o-linearidades e acoplamento entre vari?veis. V?rias estrat?gias j? foram desenvolvidas
para o controle desse tipo de ve?culo, desde as de controle cl?ssico at? as mais
modernas.
H? aplica??es de supervis?o a?rea em que uma c?mera ? fixada no ve?culo de forma
a apontar para a frente, onde ? desejado que o quadrirrotor procure se movimentar a uma
altitude fixa em dire??o ao alvo tamb?m apontando para a frente, o que imp?e uma restri??o
artificial de movimento, pois n?o ? desejado que se movimente lateralmente, mas para
frente ou para tr?s e que gire ao redor dos seus eixos. Tal restri??o ? semelhante ?quela
existente de maneira natural em rob?s movidos a rodas com acionamento diferencial, que
tamb?m n?o podem se movimentar lateralmente, mas devido ao atrito das rodas. Portanto,
uma estrat?gia de controle de posi??o semelhante ? usada nesse tipo de rob?s poderia ser
adaptada para rob?s a?reos do tipo quadrirrotor.
Este trabalho apresenta e discute algumas estrat?gias de controle de posi??o e orienta??o
de quadrirrotores encontradas na literatura e prop?e uma estrat?gia baseada no
controle din?mico de rob?s m?veis com acionamento diferencial, o chamado controle por
refer?ncia vari?vel. A validade da estrat?gia proposta ? comprovada atrav?s de simula??es
computacionais
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/15493 |
| Date | 24 January 2014 |
| Creators | Silva, Andre Tavares da |
| Contributors | CPF:44418620400, http://lattes.cnpq.br/6787525856497063, Alsina, Pablo Javier, CPF:42487455420, http://lattes.cnpq.br/3653597363789712, Pedrosa, Diogo Pinheiro Fernandes, CPF:02199024458, http://lattes.cnpq.br/3276436982330644, Souza, Anderson Abner de Santana, CPF:03711245498, http://lattes.cnpq.br/2563070123322776, Medeiros, Adelardo Adelino Dantas de |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia El?trica, UFRN, BR, Automa??o e Sistemas; Engenharia de Computa??o; Telecomunica??es |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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