Controle de altitude e atitude de um quadcoptero autônomo

Abstract

O presente Trabalho de Conclusão de Curso foi motivado pelo interesse em construir um drone competitivo para representar o Projeto de Extensão Asa Branca, na RoboCup, buscando desenvolver um sistema de controle embarcado robusto e eficiente utilizando componentes de baixo custo. O trabalho propôs o desenvolvimento de um sistema embarcado autônomo para o controle de atitude (roll, pitch e yaw) e altitude de um quadcoptero utilizando um ESP32. Inicialmente, os controladores PID foram sintonizados em ambiente de simulação com um algoritmo genético para otimização dos parâmetros, visando desempenho em tempo de acomodação, sobressinal e erro estacionário. Embora os parâmetros otimizados em simulação não tenham se mostrado eficazes no ambiente físico devido a simplificações do modelo, os resultados experimentais em bancadas de teste demonstraram a capacidade do sistema real em atingir boa estabilidade, erro em regime permanente próximo a nulo e sobressinal mínimo para os eixos de controle de atitude e altitude, mesmo sob distúrbios, validando a eficácia dos controladores implementados no hardware.