Controle de arfagem de eVTOL quadrirrotor utilizando controlador PID

Abstract

A mobilidade urbana aérea é um desafio tecnológico atual que envolve diversas áreas do conhecimento e move empresas ao redor do mundo. Nesse contexto, se encontra a questão do controle de um eVTOL quadrirrotor, que pode ser realizado via variação de rpm, controle coletivo (como ocorre em helicópteros) ouambos. Em todos os casos, são utilizados motores brushless que rotacinamos rotores da aeronave, utilizando ou não caixa de redução. O controlador proporcional integral derivativo é um dos mais conhecidos e utilizados n aindústria. Assim, foram construídos quatro controladores PID, um para cada método de controle e um controlador modelando o eVTOL como um drone de menor porte (modelo matemático mais simples), utilizando Matlab/Simulink. O objetivo deste trabalho é analisar o comportamento para cada caso através dos parâmetros (tempo de subida, tempo de acomodação, máximo sobressinal e erro estacionário) resultantes das simulações. O controlador de menor complexidade apresentou resultados divergentes, não sendo capaz de prever o comportamento do sistema. Já o controlador que utiliza controle coletivo apresentou os menores tempos de subida e acomodação e os maiores valores de sobressinal. O controlador de variação de rpm apresentou tempo de subida e acomodação maiores que o de controle coletivo, porém menor sobressinal. Por fim, o controlador que utilizou ambos os métodos teve um resultado intermediário entre o de controle coletivo e o de variação de rpm.