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Previous issue date: 2014-08-20 / With the popularization of the use of Unmanned Aerial Vehicles (UAV s) grows the need to use more sophisticated, robust and effective controllers in order to enhance its flight performance. This work aims the development of a non-linear control to be applied on a quadrotor aircraft, reducing flight time and improving system stability. The most commonly control technique used consist of a linear control law known as Proportional Integrate Derivative (PID), which provides stability and displacement for this class of system. However, this technique has certain limitations in performance by not considering construction parameters such as actuator s saturation and inertial moments, associated with the mass distribution of the system. Given this scenario, it is proposed the implementation of a control law, based on a formulation of optimal response time named Proximate Time Optimal Servomechanism (PTOS) to be applied on the degrees of freedom for rotation and translation of the vehicle. Furthermore, it is proposed a new approach to operate on a bidirectional displacement of a geo-referenced trajectory control system, based on the concept of optimal time, such as PTOS. Firstly it is presented the system dynamics, then a linearization, for purpose of control design, is achieved so that the proposed controllers are developed. / Com a populariza??o do uso de Ve?culos A?reos N?o Tripulados (VANT s) cresce a necessidade do uso de controladores mais sofisticados, mais robustos e mais eficazes, de forma a aprimorar sua performance de voo. Este trabalho tem como objetivo a implementa??o de uma t?cnica de controle n?o linear para ser aplicada em VANT s do tipo quadc?ptero, reduzindo o tempo de voo e aprimorando a estabilidade do sistema. A t?cnica de controle comumente usada consiste em uma lei de controle linear conhecida como PID (Proporcional Integrador Derivador) que, embora proporcione estabilidade e deslocamento para essa classe de sistema, esta t?cnica apresenta certas limita??es de desempenho e performance por n?o considerar par?metros construtivos, tais como a satura??o do pr?prio atuador e momentos inerciais associados ? distribui??o de massa no sistema. Neste cen?rio, ? proposto a implementa??o de uma lei de controle, baseada em uma formula??o de tempo de resposta quase ?timo denominada Proximate Time Optimal Servomechanism (PTOS), a ser aplicada nos graus de liberdade relativos a rota??o e transla??o do ve?culo. N?o obstante, ? proposta uma t?cnica de controle bidirecional para atuar no controle da trajet?ria georreferenciada do sistema, alicer?ada no conceito de tempo ?timo, tal como PTOS. Como metodologia, primeiramente ? apresentado o modelo da din?mica do sistema, tal como uma representa??o linear para fins de projeto de controle, para que ent?o sejam desenvolvidos os controladores propostos. O desenvolvimento ? validado offline, via simula??es dos algor?timos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.pucrs.br:tede/3069 |
| Date | 20 August 2014 |
| Creators | Lisboa, Leandro Pfuller |
| Contributors | Salton, Aur?lio Tergolina |
| Publisher | Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul, Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia El?trica, PUCRS, BR, Faculdade de Engenharia |
| 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:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS, instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, instacron:PUC_RS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 207662918905964549, 500, 600, -655770572761439785 |
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