Modelagem Matemática da Curva de Descarga da Bateria de um Quadrirotor Rolling Spider Utilizando a Teoria de Identificação de Sistemas

Abstract

The quadrotors have been widely used in a number of applications, and studies on them are expanded. The monitoring of the energy availability of four-cylinder batteries is carried out based on knowledge related to the discharge curve of these energy storage devices. This work presents the application of structures of linear parametric models of the theory of systems identification, , with the objective of identifying the mathematical model that best represents the dynamics of discharge of batteries used in Rolling Spider quadrotors. The ARX, ARMAX, and BJ model structures were applied from data collected in real experiments. The models were implemented with the aid of the computational tool ident, present in Matlab/Simulink software. The results obtained prove that the parametric models used are effective to describe the discharge profile of the batteries used, and the BJ model presented a better result when compared to the other models. Resumo: Os quadrirotores tem sido largamente utilizados em diversas aplicações, fazendo com que os estudos acerca destes sejam expandidos. O monitoramento da disponibilidade energética das baterias dos quadrirotoresé realizado com base em conhecimentos relacionados a curva de descarga desses dispositivos armazenadores de energia. Este trabalho apresenta a aplicação de estruturas de modelos paramétricos lineares da teoria de identificação de sistemas, com o objetivo de identificar o modelo matemático que melhor representa a dinâmica de descarga de baterias utilizadas em quadrirotores Rolling Spider. Foram aplicadas as estruturas de modelos ARX, ARMAX, e BJ a partir de dados coletados em experimentos reais. Os modelos foram implementados com o auxílio da ferramenta computacional ident, presente no software Matlab/Simulink. Os resultados obtidos comprovam que os modelos paramétricos utilizados são eficazes para descrever o perfil de descarga das baterias utilizadas, sendo que o modelo BJ apresentou um melhor resultado quando comparado com os demais modelos.