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DESENVOLVIMENTO DE UM VEÍCULO QUADRIRROTOR

No description
by

Maria Marcatto

on 22 December 2014

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Transcript of DESENVOLVIMENTO DE UM VEÍCULO QUADRIRROTOR

módulo de processamento
- ATmega32u4 de 8 bits da Atmel
eSTRUTURA
MECÂNICA
TREM DE POUSO
HASTE
estrutura central
ACIONAMENTO
ESC e MOTOR
ACIONAMENTO
placa de sensoriamento
PLATAFORMA DE TESTE
ENSAIO DE CARACTERIZAÇÃO DOS MOTORES
ensaio de caracterização em malha aberta
da dinâmica do motor
Software
- Sensores (I2C - 200 Hz)
- Filtro de Kalman
- Controle de atitude
- Comunicação com a estação solo
- Valores de referencia (controle com realimentação de corrente) - SPI - 200 Hz
módulo Central
Modulo de Comunicação
- Xbee (Zigbee - 20 Hz)
módulo Periférico
- Malha de controle para cada motor
- Empuxo
Motores
Estação de solo
Composto por :
- Software (Processing)
- Computador
- Controle Remoto
- Xbee
Função :
- Enviar dados
Controle Remoto
Interface Homem - Máquina
- Receber dados da telemetria
sensoriamento
SISTEMA
Sensores inerciais

IMU (Inertial Measurement Unit)
MPU-9250, Invensense

Giroscópio de 3 eixos;
Acelerômetro de 3 eixos;
Magnetômetro de 3 eixos.
filtro de kalman
DESENVOLVIMENTO DE UM VEÍCULO QUADRIRROTOR
Alunos: André Paulin
Fábio Rocamora
Ítalo Bologna
Maria Marcatto
Raphael Ballet

Orientador: Rodrigo Romano

INTRODUÇÃO
rESULTADOS
oBJETIVO
Aplicações
Projeto e Construção de um Veículo Quadrirrotor
MODELAGEM
Variáveis de saída do sistema
Atitude
Posição angular do veículo
Rolagem: φ
Arfagem: θ
Guinada: ψ
Posição linear
Posição espacial do veículo
A variável η varia em função
desses três ângulos
x
y
z
Variáveis de Entrada do sistema
Torques gerados pelo empuxo de cada motor
ROLAGEM
ARFAGEM
GUINADA
Variáveis Controladas : Rolagem,
Arfagem e
Altura.
Matriz de transformação
u = Empuxo total
l = Distância do centro de massa e motor
c = Constante de torque do motor
modelo matemático não-linear
Modelo Quadricóptero
ATITUDE
POSIÇÃO
CONTROLE
Desacoplamento de variáveis
Matlab/Simulink

Plataforma de simulação
Matlab/simulink
Propulsores
Controle
de
Corrente
Controle
de
Atitude

Sensoriamento

Base de Testes IMU
Validação
Torque Giroscópico
Validação do Controle de Corrente
Comparação controle de Atitude com controle de corrente e em malha aberta
𝜑𝜑𝜑𝜑𝜑
Controle de atitude - pid
Controle de rolagem e arfagem
𝜑𝜑𝜑𝜑𝜑
Controle de atitude - pid
Sintonia dos ganhos
Otimização Simplex - Nelder-Mead
Minimizar função mérito J
Validação do sistema real
Controle de atitude com controle de corrente
Controle de atitude com controle de corrente
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