Tesis
Control of fixed wing unmanned aerial vehicles in autonomous variable shape formation flight
Fecha
2019-06-05Registro en:
CORDEIRO, Thiago Felippe Kurudez. Control of fixed wing unmanned aerial vehicles in autonomous variable shape formation flight. 2018. 103 f., il. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.
Autor
Cordeiro, Thiago Felippe Kurudez
Institución
Resumen
Nesta tese são propostos controladores para voo em formação de veículos aéreos não tripulados (VANTs)
de asa fixa. Primeiro, mostra-se que independente do sistema de referência adotado para modelar a formação,
controladores baseados na técnica de inversão não linear simplificam a dinâmica da formação para
de duplo integrador. Para o sistema de referência do líder, é proposto um controlador baseado em inversão
não linear para formações com formato variante no tempo e com líder manobrante, o que representa um
avanço em relação aos controladores baseados em inversão linear para voo em formação existentes na literatura.
Também é proposto um algoritmo de planejamento de trajetória e de prevenção de colisão baseado
no sistema de referência do líder. O desempenho de controladores baseados em inversão não linear depende
da precisão dos modelos utilizados para projeto. A técnica de controle por modos deslizantes pode conferir
robustez ao sistema de controle. No entanto, pode resultar leis de controle que chaveiam em excesso, o que
pode comprometer a durabilidade de atuadores. Nesta tese são então propostas duas arquiteturas de controle
de voo em formação baseadas na técnica de controle por modos deslizantes e com filtros passa baixa
para atenuar o efeitos indesejado do chaveamento. Nessas arquiteturas a ação de controle em cada VANT
utiliza seus próprios dados e dados de VANTs de sua vizinhança. A estabilidade das arquiteturas de controle
propostas é demonstrada utilizando-se funções de Lyapunov. A eficácia dos controladores propostos é
mostrada por meio de simulações.