Desenvolvimento de uma arquitetura hardware-in-the-loop para validação do controle de atitude de veículos aéreos não tripulados
| dc.contributor.advisor | Santos, Sergio Ronaldo Barros dos [UNIFESP] | |
| dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/0608523738367987 | |
| dc.contributor.author | Elizeu Neto, Ricardo [UNIFESP] | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/4018877003854223 | |
| dc.coverage.spatial | São José dos Campos, SP | |
| dc.date.accessioned | 2024-10-11T16:11:44Z | |
| dc.date.available | 2024-10-11T16:11:44Z | |
| dc.date.issued | 2024-09-18 | |
| dc.description.abstract | Este projeto visa o desenvolvimento de uma arquitetura hardware-in-the-loop (HIL) para a validação eficiente do controle de atitude em veículos aéreos não tripulados (VANTs). A arquitetura HIL integra componentes físicos com simulações computacionais em tempo real, proporcionando um ambiente de teste próximo da realidade e controlado para sistemas de controle de VANTs. Para isso, foi utilizado o software X-Plane 11 como simulador de voo, com foco na aeronave Cessna 172SP nas simulações de testes. Ademais, a plataforma embarcada Arduino Due foi definida como o hardware responsável por processar os dados com o uso de controladores PID implementados para o controle de atitude. A conexão entre o Arduino e o X-Plane foi estabelecida através do plugin X-Plane Connect (XPC), que permitiu a comunicação bidirecional entre o simulador e o Arduino, facilitando o envio e o recebimento de dados. A implementação abrangeu o envio de comandos para as superfícies de comando da aeronave simulada e o recebimento de dados de navegação dos sensores. A sintonização dos controladores PID permitiu ajustes para otimizar os movimentos longitudinais, laterais e verticais da aeronave, garantindo uma variação mínima em torno dos valores de referência. O projeto demonstrou sucesso na implementação de uma estrutura de software elaborada para facilitar o desenvolvimento e futuras expansões. As técnicas aplicadas garantem um ambiente modular e reutilizável, abrindo caminho para futuras investigações e aplicações na área de aviação não tripulada. | |
| dc.description.abstract | This project aims to develop a hardware-in-the-loop (HIL) architecture for the efficient validation of attitude control in unmanned aerial vehicles (UAVs). The HIL architecture integrates physical components with real-time computational simulations, providing a controlled and realistic testing environment for UAV control systems. For this, the X-Plane 11 software was used as the flight simulator, focusing on the Cessna 172SP aircraft in the test simulations. Additionally, the embedded platform Arduino Due was defined as the hardware responsible for processing the data using PID controllers implemented for attitude control. The connection between the Arduino and X-Plane was established through the X-Plane Connect (XPC) plugin, which enabled bidirectional communication between the simulator and the Arduino, facilitating the sending and receiving of data. The implementation included sending commands to the control surfaces of the simulated aircraft and receiving navigation data from the sensors. The tuning of the PID controllers allowed adjustments to optimize the aircraft’s longitudinal, lateral and vertical movements, ensuring minimal variation around the reference values. The project successfully demonstrated the implementation of a software structure designed to facilitate development and future expansions. The applied techniques ensure a modular and reusable environment, paving the way for future investigations and applications in the field of unmanned aviation. | |
| dc.emailadvisor.custom | sergio.ronaldo@unifesp.br | |
| dc.format.extent | 62 f. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11600/72226 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Paulo | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.subject | Arquitetura hardware-in-the-loop | |
| dc.subject | Veículos aéreos não tripulados | |
| dc.subject | Controlador de atitude | |
| dc.subject | Simulação de voo | |
| dc.subject | Controladores PID | |
| dc.subject | X-Plane 11 | |
| dc.subject | Arduino Due | |
| dc.subject | Hardware-in-the-loop architecture | |
| dc.subject | Unmanned aerial vehicles | |
| dc.subject | Attitude controller | |
| dc.subject | Flight simulation | |
| dc.subject | PID controllers | |
| dc.title | Desenvolvimento de uma arquitetura hardware-in-the-loop para validação do controle de atitude de veículos aéreos não tripulados | |
| dc.title.alternative | Development of a hardware-in-the-loop architecture for the validation of attitude control in unmanned aerial vehicles | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis | |
| unifesp.campus | Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT) | |
| unifesp.graduacao | Engenharia de Computação |