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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35947| Título: | Estudo e desenvolvimento de sistemas de controle com filtragem estocástica aplicados em um drone quadricóptero |
| Título(s) alternativo(s): | Study and development of control systems with stochastic filtering applied in a quadcopter UAV |
| Autor(es): | Scherbaty, Lucas |
| Orientador(es): | Mello, Alexandre Tuoto |
| Palavras-chave: | Teoria do controle Kalman, Filtragem de Drone Processo estocástico Control theory Kalman filtering Drone aircraft Stochastic processes |
| Data do documento: | 10-Mai-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | SCHERBATY, Lucas. Estudo e desenvolvimento de sistemas de controle com filtragem estocástica aplicados em um drone quadricóptero. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2023. |
| Resumo: | A teoria de controle e a filtragem de sinais, principalmente no que diz respeito a sua relação com problemas de controle de sistemas não lineares, sempre foram o que muitos matemáticos e engenheiros consideram como teorias de ampla aplicação em conjunto. Esse presente trabalho oferece uma motivação no estudo dessas áreas, abordando de forma didática os conceitos da teoria do controle e da filtragem estocástica. Para tal abordagem, um protótipo de um VANT (Veículo Aéreo Não Tripulado) quadricóptero foi montado para que um de seus eixos de controle sirva como sistema onde as técnicas de controle e filtragem serão testadas e validadas. Para tal, propõe-se montar uma plataforma a fim de se fixar o VANT, para que o eixo de controle possa ser identificado de uma forma controlada e segura. Identificações de sistema em caixa preta e caixa branca foram utilizadas para o desenvolvimento do controlador e filtro de Kalmam respectivamente. Indicadores e análise em frequência foram utilizados para comparação dentre as diferentes técnicas de controle aplicadas no trabalho. Com a aplicação do filtro de Kalmam no arduíno foi possível montar uma malha de controle com realimentação confiável. As duas técnicas de controle aqui comparadas conseguiram estabilizar o sistema naturalmente instável. |
| Abstract: | The control theory and signal filtering, especially regarding their relation to nonlinear system control problems, have always been considered by many mathematicians and engineers as theories of broad application in combination. This present work provides motivation for the study of these areas, approaching the concepts of control theory and stochastic filtering in a didactic way. For this approach, a prototype of a quadcopter UAV (Unmanned Aerial Vehicle) was assembled só that one of its control axes serves as a system where control and filtering techniques will be tested and validated. To this end, a platform is proposed to fix the UAV só that the control axis can be identified in a controlled and safe way. Black box and white box system identifications were used for the development of the controller and Kalman filter, respectively. Frequency analysis and indicators were used to compare different control techniques applied in the work. With the application of the Kalman filter on the Arduino, it was possible to assemble a feedback control loop with reliable feedback. Both control techniques compared here were able to stabilize the naturally unstable system. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35947 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Elétrica |
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