Defesa de trabalho de mestrado entitulado

Apresentação em tema: "Defesa de trabalho de mestrado entitulado"— Transcrição da apresentação:

1 e-mail: enerdb@gmail.com
Defesa de trabalho de mestrado entitulado Arquiteturas de instrumentação e controle para um protótipo de robô aéreo baseado em um helimodelo Ener Diniz Beckmann, Laboratório de Robótica e automação (LARA)‏ Departamento de Engenharia Elétrica (UnB)‏ Faculdade de Tecnologia UnB 1 1

2 Contextualização Aplicações de UAV’s Sensoreamento remoto Transporte
Operações militares de alto risco Busca e resgate

3 O Helicóptero Vantages Desvantagens Pouca autonomia Pequena carga útil
Dinâmica instável e acoplamento entre os modos Vantages Vôo pairado Agilidade e manobrabilidade VTOL

4 O Helicóptero Atuadores Forças Acelerador Coletivo principal
Cíclico lateral Cíclico longitudinal Coletivo de cauda. Forças Empuxo Gravidade Perturbações aerodinâmicas

5 Avanços anteriores

6 Objetivos Adaptar o sistema mecânico e de acionamento;
Instrumentar o protótipo; Desenvolver o software de controle prevendo operação em tempo real; Propor uma arquitetura de controle para os primeiros testes de vôo;

7 Instrumentação Raptor 90 SE Dimensões: 1410 x 190 x 476mm
Diâmetro do rotor: 1605mm Massa sem instrumentação: 4,9kg Capacidade total estimada: 14kg

8 Instrumentação

9 Sensores IMU - IMU300CC crossbow Receptor GPS SuperstarII - novatel

10 Sensores Altímetro barométrico HPA200 - Honeywell
LV-MaxSonar - Maxbotix

11 Magnetômetro de três eixos

12 Sensor de velocidade do rotor

13 Placa controlador norte

14 Placa controlador sul

15 Placa de medição de nível de bateria

16 Placa PC104 Processador AMD Geode 500MHz 256Mb RAM 4 portas seriais
Alimentação 5V Distribuição Linux LiRE (20MB + RTAI)

17 Alimentação Bateria LiPo – 4 células Tensão nominal: 14,8V
Capacidade: 6000mAh Conversores DC-DC

18 Construção do modelo Equações de corpo rígido 18

19 Equações simplificadas de batimento
Rotor principal Barra estabilizadora 19

20 Momentos Batimento Momento torsor
Assumindo T ~ mg (vôos não agressivos)‏ 20

21 Dinâmica de guinada e altitude
Guinada (primeira ordem + gyro): Altitude (equações de corpo rígido + aerodinâmica): Translação lateral e longitudinal (equações de corpo rígido + aerodinâmica): 21

22 Modelo completo 13 estados 32 parâmetros Apenas equações diferenciais
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23 Simulador (Helisim 2.0) 23

24 Estimação de parâmetros
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25 Controle PID desacoplado
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26 Alterações na lei de controle
Do modelo “Trimming” do controle de velocidade de subida Ganho direto da perturbação para controle de guinada 26

27 Controlador de estabilização
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28 Resultados – Estabilização
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29 Resultados – Estabilização
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30 Resultados – altitude 30

31 Resultados – atitude 31

32 Resultados – translação
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