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Construção de uma veículo aéreo não tripulado na configuração quadrirrotor como plataforma de estudos

This paper reports the construction process of a quadrotor unmanned air vehicle, as a platform of control techniques research. The quadrotor is an aircraft whose movement is provided by four engines installed in a cross-shaped struct, capable of vertical takeoff and landing. The main objectives of...

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Autor principal:	Queiroz, Juliano da Rocha
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:	Controladores PID Rotores Arduino (Controlador programável) PID controllers Rotors Arduino (Programmable controller) CNPQ::ENGENHARIAS
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15824
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id	riut-1-15824
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spelling	riut-1-158242021-12-16T20:26:37Z Construção de uma veículo aéreo não tripulado na configuração quadrirrotor como plataforma de estudos Queiroz, Juliano da Rocha Dietrich, José Dolores Vergara Vargas, Jaqueline Alves, Jorge Augusto Vasconcelos Dietrich, José Dolores Vergara Controladores PID Rotores Arduino (Controlador programável) PID controllers Rotors Arduino (Programmable controller) CNPQ::ENGENHARIAS This paper reports the construction process of a quadrotor unmanned air vehicle, as a platform of control techniques research. The quadrotor is an aircraft whose movement is provided by four engines installed in a cross-shaped struct, capable of vertical takeoff and landing. The main objectives of the project were: the platform construction; obtaining a mathematical model of the vehicle; analysis and design of PID controllers for the stabilization of the aircraft; and developing a graphical interface in La bVIEW. As a result, the transfer function was obtained in the frequency domain, related to the angular dynamics of the axes, from the second Newton’s law for rigid bodies with six degrees of freedom, where was considered the system symmetry and ignored thegyroscopic effect. After analyzing the functions, it was developed an embedded PID controller in the Arduino device for each angle of the vehicle, and a graphical interface through which one can update in real time the controller gains, as well as view th e quadrotor parameters such as angle, angular speed, engine speed, among others. Este trabalho relata o processo de construção de um veículo aéreo não tripulado na configuração quadrirrotor, como plataforma de estudos de técnicas de controle. O quadrirrotor é uma aeronave cuja movimentação é provida através de quatro motores instalados em forma de cruz, capaz de realiza r decolagem e pouso vertical. Os principais objetivos do projeto foram: a construção da plataforma; a obtenção de um modelo matemático do veículo; a análise e projeto de controladores PID (proporcional, integral e derivativo) para estabilização da aeronave ; e o desenvolvimento de uma interface gráfica em ambiente LabVIEW. Como resultado, obteve -se as funções de transferência no domínio da frequência, relativas às dinâmicas angulares dos eixos isoladamente, a partir da segunda Lei de Newton para corpos rígid os com seis graus de liberdade, em que considerou-se a simetria do sistema e desprezou-se o efeito giroscópico. Após análise das funções, foi desenvolvido um controlador PID embarcado no dispositivo Arduino para cada ângulo do veículo, e uma interface gráfica, através da qual é possível atualizar os ganhos do controlador em tempo real, assim como visualizar os parâmetros do quadrirrotor, como ângulo, velocidade angular, velocidade dos motores, dentre outros. 2020-11-19T13:08:17Z 2020-11-19T13:08:17Z 2014-12-11 bachelorThesis QUEIROZ, Juliano da Rocha. Construção de um veículo aéreo não tripulado na configuração quadrirrotor como plataforma de estudos. 2014. 114 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2014. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15824 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Toledo Brasil Engenharia eletrônica UTFPR
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Construção de uma veículo aéreo não tripulado na configuração quadrirrotor como plataforma de estudos

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