MODELAGEM, SIMULAÇÃO E CONTROLE DE AERONAVES MULTIRROTORAS

Felipe Machini Malachias Marques¹; Leonardo Sanches¹

¹ Universidade Federal de Uberlândia

Resumo

Neste trabalho é apresentado uma modelagem dinâmica de uma aeronave multirrotora genérica com seis graus de liberdade a partir dos princípios da Mecânica Clássica. O modelo é avaliado a partir de simulações computacionais feita em plataforma MATLAB/SIMULINK® de forma que seu comportamento seja condizente com o de uma aeronave real. A partir do modelo dinâmico, as equações do movimento são linearizadas e escritas na forma de espaço de estados para que as técnicas de controle linear possam ser aplicadas. Neste caso, as técnicas de controle MIMO tornam-se mais viáveis uma vez que o sistema possui múltiplos estados acoplados entre si e múltiplos sinais de entrada. Os controladores do tipo LQR e LQT foram projetados e aplicados enquanto que seus desempenhos foram avaliados levando em consideração a resposta do sistema para diferentes entradas e parâmetros de controle. Por fim, foi testado um algoritmo que gera sinais de entrada para a aeronave de acordo com uma trajetória pré-definida, de tal forma que este conceito pode tornar a aeronave autônoma e ser empregado em diferentes missões em aeronaves da mesma categoria.

Palavras-chave: VANTs; Controle Moderno; multirrotores; Modelagem Dinâmica