Vis enkel innførsel

dc.contributor.advisorHallingstad, Oddvarnb_NO
dc.contributor.authorKallestad, Siv Karinnb_NO
dc.date.accessioned2014-12-19T14:02:52Z
dc.date.available2014-12-19T14:02:52Z
dc.date.created2010-09-11nb_NO
dc.date.issued2007nb_NO
dc.identifier350912nb_NO
dc.identifierntnudaim:3743nb_NO
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11250/260105
dc.description.abstractI denne oppgaven er det utviklet et simuleringsprogram som gir en fremstilling av bevegelsen til et autonomt mini-helikopter, også populært kalt <>. Quadrotoren er utstyrt med fire rotorer i en symmetrisk konfigurasjon, hvor bevegelsen blir styrt ved å endre på hastigheten til de fire propellene. Dette medfører at ikke alle tilstandene kan styres direkte. Siden det er 9 lineært uavhengige tilstander og kun 4 kontrollinnganger, blir quadrotoren karakterisert som et underaktuert og ustabilt system. Det er vanskelig å styre den med tradisjonelle regulatorer. Av den grunn er det lagt vekt på ulineære reguleringsmetoder for å stabilisere systemet. Modellen som er utviklet for systemet og ytelsen til regulatoren er testet gjennom simuleringer ved bruk av numeriske integrasjonsalgoritmer. Regulatoren er testet på både en full modell og en approksimert, redusert modell. Simuleringsresultatene viser at quadrotorens tilstander blir regulert inn til ønskede verdier, både for den reduserte- og den fulle systemmodellen. Global asymptotisk stabilitet kan likevel ikke påvises analytisk for det tilbakekoplede systemet ved bruk av den fulle modellen. Selv om den fungerer fint med de parametrene som er brukt på systemet, viser simuleringen tegn til ustabilitet når det endres på parametrene. I grafikkdelen blir quadrotorsystemet fremstilt visuelt i 3 dimensjoner, og det blir vist hvordan den beveger seg langs en bane i rommet. Det blir også gitt et grafisk bilde av hvordan de tre Eulervinklene (<>, <>, <>) endrer seg etter hvert som quadrotoren beveger seg. De viktigste tilstandene som posisjon og orientering er altså vist ved bruk av grafikk. Animasjonen er basert på tidsstyrte oppdateringer av grafiske objekter. Simuleringsprogrammet er i tillegg utstyrt med et grafisk brukergrensesnitt, der et kontrollpanel gjør det mulig for brukeren å kommunisere med programmet. Grafikkdelen utgjør en integrert del av simulatoren, og totalt sett blir det et effektfullt, grafisk simuleringsprogram. Oppgaven er bygget opp av to deler. Det er jobbet parallelt med både den grafiske delen og selve simuleringen av quadrotorens GNC (Guidance, Navigation and Control). Siden den grafiske implementasjonen har vært tidkrevende, er det ikke gitt en fullstendig analytisk beskrivelse av regulatorens stabilitetsegenskaper utover det simuleringene viser. Hovedvekten av oppgaven er lagt på å utarbeide en god matematisk beskrivelse av quadrotorens dynamikk, samt å implementere grafikkdelen i Matlab. Det grafiske simuleringsprogrammet gir en god visuell fremstilling av en quadrotors viktigste tilstander. Programmet gir også en indikasjon på at modellen og den innebygde regulatoren er en god beskrivelse av det fysiske systemet. En analytisk vurdering av det tilbakekoplede systemet kan være en mulig videreføring av oppgaven.nb_NO
dc.languagenornb_NO
dc.publisherInstitutt for teknisk kybernetikknb_NO
dc.subjectntnudaimno_NO
dc.subjectSIE3 teknisk kybernetikkno_NO
dc.subjectReguleringsteknikkno_NO
dc.titleQuadrotor UAV: Design av styresystem og simulatornb_NO
dc.title.alternativeQuadrotor UAV: Design of control system and simulatornb_NO
dc.typeMaster thesisnb_NO
dc.source.pagenumber147nb_NO
dc.contributor.departmentNorges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Fakultet for informasjonsteknologi, matematikk og elektroteknikk, Institutt for teknisk kybernetikknb_NO


Tilhørende fil(er)

Thumbnail
Thumbnail

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel