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Aluno - Wesley Mateus Becker - PIBITI/UFPR-TN - Curso de Engenharia Elétrica (Eletron.,Eletrotec.,Telecom.) (MT) - Orientador : Marlio José do Couto Bonfim - Departamento de Engenharia Elétrica.

Título
INSTRUMENTAÇÃO E CALIBRAÇÃO DE SENSORES DO VEÍCULO AÉREO NÃO-TRIPULADO

Área de conhecimento: 30402034 - Palavras-chave: veículo aéreo não-tripulado; sistema de controle; padrões de vibração - - Colaborador: José Cláudio Vianna Júnior, Gideon Villar Leandro.

A estabilidade de um Veículo Aéreo Não-Tripulado (VANT) depende de um sistema de controle robusto, que por sua vez requer medidas confiáveis dos seus sensores. Tais medidas podem ser muito afetadas pela presença de ruído, do qual hélices desbalanceadas são fontes particularmente preocupantes, prejudicando principalmente medidores baseados em variação como giroscópios e acelerômetros - ambos utilizados em medidas-chave do VANT. Neste trabalho, foi utilizado um sistema para caracterização de pares motor-hélice (já desenvolvido em etapa anterior da pesquisa) para o balanceamento dos mesmos, apenas com algumas alterações no firmware. Analisando os padrões de vibração num osciloscópio, elaborou-se um procedimento para a eliminação das vibrações a partir da adição de fita adesiva nos braços de hélice. Este método de balanceamento é inovador e abre possibilidade para resultados muito satisfatórios, assim, será gerado um artigo como relato de aplicação a fim de compartilhá-la com a comunidade técnica. Além disso, foram medidas respostas a degraus de diversos valores diversos da arfagem e rolagem da aeronave com o fim de remodelar estes movimentos e assim conseguir um melhor projeto dos controladores PID destes movimentos. O protótipo foi suspenso por um olhal de modo que ficasse aproximadamente horizontal quando sem controles aplicados. Aplicaram-se então diferenças no PWM de cada eixo, gerando um torque e inclinando o modelo de um ângulo específico. Estes ângulos foram medidos a uma taxa de 200Hz pelos sensores da aeronave, enviados por Bluetooth a um PC, registrados e utilizados na obtenção de novas plantas. Também foram feitas modelagens a caixa branca dos movimentos de translação vertical e guinada do aeromodelo. A partir de análises físicas, obtiveram-se funções transferência para a altura e para o ângulo de guinada, a partir dos quais foram projetados controles PD que atendessem às respostas desejadas. Estes controles foram feitos individualmente e depois mesclados no firmware principal do VANT para funcionarem em definitivo. Como necessidade para o andamento do programa também cuidou-se da manutenção da aeronave. Dentre as tarefas, pode-se destacar o aumento da bitola dos cabos, confecção de PCIs para alterações nos circuitos ESC, troca de motores, confecção de apoios para o modelo em terra, instalação de sensores e fixações do modelo para a realização dos diversos testes.