Controle Robusto Suave Aplicado ao Pouso de Quadrirrotores
Alessandro Jacoud Peixoto1; Paulo Roberto Yamasaki Catunda2; Diego Pereira-Dias3
1 DEL/Poli/UFRJ; 2 PEE/COPPE/UFRJ; 3 LNDC/COPPE/UFRJ
Resumo
Neste trabalho, o problema de pouso de um quadrirrotor em uma plataforma que oscila verticalmente é abordado. Um esquema de controle adaptativo robusto de altitude é proposto para lidar com o efeito aerodinâmico denominado Efeito Solo e com a variação de massa durante a tarefa de captação/liberação. A parcela robusta é baseada no controle por modos deslizantes que apresenta sinal de controle suave, portanto livre de chattering, previamente desenvolvido para plantas lineares. Neste sentido, este trabalho apresenta a primeira generalização deste controlador para a classe de plantas não-lineares aqui considerada e que representa a dinâmica vertical do veículo. A análise de estabilidade assumindo a disponibilidade da velocidade vertical para realimentação é apresentada. Para o controle de posição e orientação do quadrirrotor uma abordagem de controle hierárquico com duas malhas aninhadas é empregada. A malha interna controla a orientação do veículo, enquanto a malha externa controla a posição ao longo de uma trajetória. Controladores do tipo proporcional derivativo juntamente com parcela antecipativa são considerados para este fim. O desempenho do método proposto são ilustrados por meio de simulações numéricas e resultados experimentais são obtidos com o quadrirrotor e a bancada experimental desenvolvida.
Palavras-chave: Controle suave por modos deslizantes; controle adaptativo robusto; controle de quadrirrotores