Controle Backstepping para um Helicóptero Quadrotor

Este artigo apresenta um modelo dinâmico não linear para um helicóptero quadrotor em uma forma adequada para o design de controle backstepping. Devido à propriedade de subatuado do helicóptero quadrotor, o controlador pode definir a trajetória do helicóptero em três posições cartesianas (x,y,z) e no ângulo de guinada para seus valores desejados e estabilizar os ângulos de arfagem e de rolamento. O sistema foi apresentado em três subsistemas interconectados. O primeiro representa o subsistema subatuado, fornecendo a relação dinâmica das posições horizontais (x,y) com os ângulos de arfagem e de rolamento. O segundo subsistema completamente atuado fornece a dinâmica da posição vertical z e do ângulo de guinada. O último subsistema fornece a dinâmica das forças do rotor. Um controle backstepping é apresentado para estabilizar todo o sistema. A metodologia de design é baseada na teoria de estabilidade de Lyapunov. Várias simulações do modelo mostram que a lei de controle estabiliza um quadrotor com boa rastreabilidade.