Controle de drones com modelo baseado em quatérnios (2024)
- Authors:
- Autor USP: HURTADO, JOEL SEBASTIAN RIASCOS - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SAA
- Subjects: QUATERNIOS; AERONAVES NÃO TRIPULADAS
- Keywords: Quatérnios; Drone; Euler-Lagrange; Matlab; LQR; Lyapunov
- Language: Português
- Abstract: Este trabalho apresenta uma investigação sobre a influência dos quatérnios no controle de drones, um tema de crescente interesse devido à expansão do uso dessa tecnologia em diversos campos. Para realizar as simulações, foi utilizado o software MATLAB, com o objetivo de estudar o comportamento de cada controlador e realizar sua comparação. O documento é dividido em 6 seções principais: a primeira contextualiza o problema e os objetivos buscados nesta investigação. A segunda seção contém a explicação de cada modelo do drone, tanto pelo método de Euler-Lagrange quanto por Quatérnios, além de uma análise sobre por que o segundo pode ser considerado superior ao primeiro. Esta seção inclui uma breve introdução aos quatérnios e suas propriedades algébricas. Na terceira seção, é apresentado o projeto dos controladores aplicados a cada modelo, sendo o LQR para Euler-Lagrange e um controlador simples por realimentação de estado para Quatérnios. A principal razão é testar a hipótese de que um controlador sem otimização para um modelo por Quatérnios pode ser equivalente ou até melhor que um controlador otimizado para um modelo de Euler-Lagrange. Sob a hipótese de que os quatérnios são a causa disso, a pesquisa pretende demonstrar que o controle do drone depende mais da natureza do seu modelo do que do projeto do controlador em si. Os controladores são simulados através da discretização da dinâmica no tempo, e cada controlador é testado sob os mesmos parâmetros, permitindo uma comparação equivalente entre ambos os enfoques. Nas últimas três seções, são apresentados os resultados e conclusões obtidos, assim como a comparação entre as simulações para cada caso, junto com as razões de por que ocorrem determinados fenômenos, como singularidades, erros e as características de cada controladorAlém disso, são sugeridas linhas de trabalho futuro derivadas dos resultados obtidos ao longo da investigação.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2024
-
ABNT
RIASCOS HURTADO, Joel Sebastian. Controle de drones com modelo baseado em quatérnios. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2024. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/584c09a7-6f42-4cb0-babd-3a33e36c6107/Hurtado_Joel_Sebastian_Riascos-Final.pdf. Acesso em: 28 abr. 2025. -
APA
Riascos Hurtado, J. S. (2024). Controle de drones com modelo baseado em quatérnios (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/584c09a7-6f42-4cb0-babd-3a33e36c6107/Hurtado_Joel_Sebastian_Riascos-Final.pdf -
NLM
Riascos Hurtado JS. Controle de drones com modelo baseado em quatérnios [Internet]. 2024 ;[citado 2025 abr. 28 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/584c09a7-6f42-4cb0-babd-3a33e36c6107/Hurtado_Joel_Sebastian_Riascos-Final.pdf -
Vancouver
Riascos Hurtado JS. Controle de drones com modelo baseado em quatérnios [Internet]. 2024 ;[citado 2025 abr. 28 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/584c09a7-6f42-4cb0-babd-3a33e36c6107/Hurtado_Joel_Sebastian_Riascos-Final.pdf
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