Trabalho de Conclusão de Curso

Estudo e Desenvolvimento de um Sistema de Controle de Posição para um Corpo Estacionário usando Unidade de Medida Inercial
Resumo

A utilização de sistemas de controle de posicionamento intensificou-se nos últimos anos devido à necessidade de obter controle preciso da posição de objetos. Veículos aéreos não-tripulados (VANTs), agricultura de precisão, monitoramento de áreas, operações de resgate, telecomunicações e aeronáutica compõem o conjunto de aplicações modernas que necessitam de um sistema de controle de posição. Comumente, esse tipo de sistema de controle utiliza uma unidade de medida inercial (IMU) como referência na determinação da posição atual do objeto de aplicação uma vez que ela é composta de sensores multi eixos de alta precisão como acelerômetros, giroscópios, magnetômetros e, em alguns casos, sensores de pressão. O advento dos sistemas microeletromecânicos (MEMS), os recentes avanços da tecnologia sensitiva e a utilização de técnicas de controle possibilitaram o desenvolvimento de sistemas cada vez mais compactos e com elevada precisão. Embora haja diversas aplicações para esse tipo de sistema, algumas limitações são encontradas, como por exemplo: muitas vezes as soluções eficientes são custosas e proprietárias, impossibilitando a adaptação do sistema. Dessa maneira, neste trabalho é apresentada a proposta de estudo e desenvolvimento de um sistema de controle embarcado de posição de código-aberto para manter a estabilidade de um corpo no espaço tridimensional usando uma IMU e a técnica de controle PID.

Palavras-chave: Unidade de Medida Inercial. Sistemas de Controle. PID. Posicionamento. Estabilidade.


Demonstração do projeto

Apresentação

Scholar Project: Real Time Operating System with Quadcopter Control System

Abstract

Thinking about a real time solution, we have found a useful application for implementing a real time operating system. In our quadcopter project, we have certain functions such as sampling sensors, calculating the output values, testing values to guarantee a safe range of motor speed and, effectively, updating the motors speed. Our first approximation was to create two tasks, the first, with higher priority, is responsible for updating the motor speed, since it is a critical activity, and another with idle priority to execute the sampling and stabilization code (which involves all the calculations and safe code to keep the speed in the correct range).

Scholar Project: Self-tuning monochord guitar

Abstract

The objective of first project is to plan, design, and build a self-tuning fretless monochord guitar. It was built a kind of robotic instrument, where it is possible to play a few notes around middle C (~261Hz). The instrument is self-tuning, i.e., it has a sensor measuring the sound/vibration generated by the string, and a mechanism for tensioning to generate different pitch. To accomplish this task a simple feedback loop is required where the tensioning mechanism is the actuator, the sound produced by the vibration of the string is the measured output and the user selected note to be played is the setpoint. The system also includes a second actuator, the motor which will handle the plucking of the string, which is outside of the basic feedback control loop.