Análise de algoritmo de controle LQR na estabilidade de voo de drone quadrimotor usados em transporte de alimentos na Pandemia do COVID19/ Analysis of LQR control algorithm in the quadrimotor drone flight stability used in food transport in the COVID Pandemia19

Abstract

A pandemia do covid19 fez com que a frequência da utilização de aeromodelos e outros Veículos Aéreos não Tripulados (VANTs) para entrega de alimentos aumentasse ainda mais. O drone é um exemplo de VANT controlado remotamente ou de forma autônoma, a princípio desenvolvido para fins militares e que teve, nos últimos anos, grande crescimento no desenvolvimento de suas aplicações para fins civis. O objetivo deste trabalho é analisar o controle do drone Phantom 4 Advanced da DJI por meio de um controlador LQR e o seu uso para transporte de cargas. O trabalho consiste em uma metodologia experimental baseada em análise quantitativa, pois se trata de um experimento desenvolvido num ambiente de simulação com a utilização de dados reais do drone quadrimotor. Os dados levantados foram utilizados numa simulação computacional realizada com o auxílio da ferramenta MATLAB/SIMULINK®, por meio do qual foram gerados os gráficos da resposta do sistema ao controle de estabilidade e de sustentação de cargas pelo veículo. Os resultados do algoritmo de controle demonstraram um bom desempenho do controlador mesmo nas situações em que ocorrem carregamento máximo no momento de voo. Em todas as situações de controle os ganhos foram capazes de anular os erros e gerar um controle satisfatório após o tempo de assentamento, com exceção do último teste, que definiu a carga máxima acoplada ao drone com resposta satisfatória. Os resultados garantem ao Phantom 4 Advanced o controle por método computacional e, principalmente, a confiabilidade de carregamento de objetos para futuras aplicações de transporte.