Título: CONTROLE DE ESTABILIZAÇÃO HORIZONTAL DE UMA PLATAFORMA INERCIAL COM TRÊS GRAUS DE LIBERDADE

Título alternativo: HORIZONTAL STABILIZATION CONTROL OF AN INERTIAL PLATFORM WITH THREE DEGREES OF FREEDOM

Autoria de: Jhonatan Rodrigues

Orientação de: Leonardo Silveira Paiva

Presidente da banca: Leonardo Silveira Paiva

Primeiro membro da banca: Carlos Renato Borges dos Santos

Segundo membro da banca: Filipe Alves Pereira Bento

Palavras-chaves: Plataforma inercial, Controle PID, Estabilização de câmeras, MPU-6050, software

Data da defesa: 13/08/2020

Semestre letivo da defesa: 2020-1

Data da versão final: 17/08/2020

Data da publicação: 17/08/2020

Referência: Rodrigues, J. CONTROLE DE ESTABILIZAÇÃO HORIZONTAL DE UMA PLATAFORMA INERCIAL COM TRÊS GRAUS DE LIBERDADE . 2020. 58 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Controle e Automação Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2020.

Resumo: O presente trabalho tem por objetivo apresentar o desenvolvimento de uma plataforma inercial autônoma com três graus de liberdade para aplicação de estabilização, como por exemplo, sistemas de navegação, veículos autônomos e estabilização de câmeras. O sistema desenvolvido consiste de um sensor micro eletromecânico, MPU-6050, que possui acelerômetro, giroscópio e magnetômetros, um microcontrolador para aquisição de dados, processamento e envio dos dados ao sistema de controle e aquisição de dados. Para o controle dos ângulos de inclinação e orientação da plataforma, será implementado um controlador PID utilizando o microcontrolador. Este receberá os dados no MPU-6050 e fornecer os sinais de controle utilizando as saídas PWM que acionam os servomotores, os quais controlam a posição da plataforma. Foram explorados conceitos de eletrônica, instrumentação, filtragem e tratamento de dados, desenvolvimento de software, utilização de ferramentas computacionais, redes de comunicação, teoria de controle e alguns conceitos de mecânica. Com base nesses conceitos foram realizados simulações e testes práticos de cada etapa separadamente do sistema. Desde a comunicação entre o arduino e um microcomputador, criação do sinal de correção dos ângulos de inclinação dos servomotores, filtragem e amplificação de sinal, e feito o dimensionamento de cada componente eletrônico utilizado.

Abstract: This work aims to present the development of an autonomous inertial platform with three degrees of freedom for stabilization applications, such as navigation systems, autonomous vehicles and camera stabilization. The developed system consists of a micro electromechanical sensor, MPU-6050, which has an accelerometer, gyroscope and magnetometers, a microcontroller for data acquisition, processing and sending data to the control and data acquisition system. For the control of the platforms inclination and orientation angles, a PID controller will be implemented using the microcontroller. It will receive the data on the MPU-6050 and supply the control signals using the PWM outputs that drive the servomotors, which control the position of the platform. Concepts of electronics, instrumentation, filtering and data treatment, software development, use of computational tools, communication networks, control theory and some mechanics concepts were explored. Based on these concepts, simulations and practical tests of each stage were carried out separately from the system. From the communication between the arduino and a microcomputer, creation of the signal for correcting the inclination angles of the servomotors, filtering and signal amplification, and the dimensioning of each electronic component used.

URI: sip.prg.ufla.br/publico/trabalhos_conclusao_curso/acessar_tcc_por_curso/
engenharia_de_controle_e_automacao/20201201510922

URI alternaviva: repositorio.ufla.br/handle/1/44837

Curso: G022 - ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO (BACHARELADO)

Nome da editora: Universidade Federal de Lavras

Sigla da editora: UFLA

País da editora: Brasil

Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso

Nome da língua do conteúdo: Português

Código da língua do conteúdo: por

Licença de acesso: Acesso aberto

Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras

URI da licença: repositorio.ufla.br

Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br

Detentores dos direitos autorais: Jhonatan Rodrigues e Universidade Federal de Lavras

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