Dados do Trabalhos de Conclusão

INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
ENGENHARIA DE DEFESA (31007015011P8)
Controle Adapta8vo Neuro-Fuzzy de A8tude de Aeronave Não Tripulada de Asa Fixa e Reduzida Super>cie de Controle
IAN DE MEDEIROS ESPER
DISSERTAÇÃO
07/12/2015

"Nas úl8mas décadas houve um crescente interesse em cyber physical systems (CPS), sistemas que possuem grande interação entre componentes >sicos e computacionais, sendo os veículos aéreos não tripulados (VANT), um dos mais notados pelo seu uso em guerras recentes com larga divulgação pela mídia. Faz parte de seu sucesso também a sua u8lização civil, principalmente no que tange a filmagens aéreas, que anteriormente possuíam um custo elevado por demandar aeronaves tripuladas. Esses sistemas se u8lizam de sensores de navegação como GPS e unidades de medidas inerciais (UMI), ou do Inglês IMU (Iner8al Measurement Unit) para se localizar no referencial inercial da Terra. A popularização e evolução desses sensores possibilitou a pesquisa e o desenvolvimento de diversos sistemas de navegação autônoma e consequentemente a necessidade de novos sistemas de controle mais aderentes às não linearidades de uma aeronave em voo. Sistemas lineares clássicos de controle têm sido u8lizados a par8r de modelos matemá8cos linearizados e simplificados das equações de movimento de uma aeronave, entretanto esses métodos devem ser usados com restrições. Dado que sistemas dinâmicos podem apresentar comportamento complexo, novos conceitos e tecnologias de controle mais avançadas precisam ser u8lizadas. Neste trabalho, é apresentado um método de controle que u8liza o aprendizado das redes neurais ar8ficias e o raciocínio da lógica nebulosa (fuzzy) em um sistema denominado adap8ve neuro-fuzzy inference system (ANFIS), ou sistema de inferência adapta8va neuro-nebulosa. Foi também descrita a implementação do ANFIS para controlar uma aeronave de asa fixa do 8po delta que possui uma menor quan8dade de super>cies de controle, neste caso denominada elevons. O trabalho foi executado em partes: (I) a pesquisa, implementação e validação do ANFIS em código fonte u8lizando a linguagem de programação C++, (II) simulações com diversas configurações “entradasaída” para o controle do elevon a par8r de dados ob8dos de um simulador de voo, (III) a implementação e validação do sistema de controle ANFIS em um hardware embarcado de piloto automá8co e (IV) as simulações hardware in the loop, onde o hardware de piloto automá8co se comunica com o simulador de voo para controlar a aeronave. Culminando em um ensaio de voo. Como base para a implementação, foi u8lizado um piloto automá- 8co embarcado dotado de microcontrolador ARM Cortex M4 com 168MHz de frequência, capaz de processar os dados de uma rede simples em tempo real. O equipamento possui ainda um GPS, um acelerômetro de 3 eixos, um giroscópio de três eixos, um barômetro, um sensor de velocidade (tubo de Pitot e sensor de pressão diferencial) e duas bússolas."

Sistema de Controle Adapta8vo, ANFIS, Inteligência Ar8ficial, Redes Neurais Ar8ficiais, Lógica Fuzzy
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PORTUGUES
INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
O trabalho possui divulgação autorizada

Contexto

ENGENHARIA DE DEFESA
MECATRÔNICA E SISTEMAS DE ARMAS
NVANT - DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIAS PARA CONSTRUÇÃO DE PROTÓTIPOS E TÉCNICAS DE PAYLOAD DE VEÍCULOS AÉREOS NÃO TRIPULADOS

Banca Examinadora

PAULO FERNANDO FERREIRA ROSA
DOCENTE - PERMANENTE
Não
Nome Categoria
MAX SUELL DUTRA Participante Externo
PAULO CESAR PELLANDA Docente - PERMANENTE

Vínculo

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Não