Návrh kontrolního algoritmu změny letu hybridního UA

Abstract

Tato diplomová práce je zaměřena na návrh a optimalizaci specifické části kontrolního řídicího algoritmu pro hybridní bezpilotní letoun s konstrukčním uspořádáním, které kombinuje výhody kvadrokoptéry a samokřídla. To představuje unikátní konstrukci, která umožňuje přechod z vertikálního letu na horizontální a naopak, čímž zvyšuje všestrannost a možnosti využití UAV. Cílem je využít teoretických základů, současných technologií a inovativních nástrojů pro vývoj a testování efektivního kontrolního systému. Práce se významně zaměřuje na analýzu technické proveditelnosti současných řešení hybridních bezpilotních prostředků s vertikálním vzletem a následným horizontálním pohybem, včetně identifikace a studie obdobných modelů ve 3D robotickém simulátoru. Tento proces zahrnuje důkladné prozkoumání různých technologických a konstrukčních aspektů, které ovlivňují letové charakteristiky. Následně pomocí těchto poznatků je vybrán vhodný existující model hybridního letového prostředku v Gazebo robotickém simulátoru. Tento model je pak využit pro aplikaci a testování navrženého kontroléru, což umožňuje provést efektivní a podrobnou analýzu výsledků a výkonu kontroléru.

This thesis focuses on the design and optimization of a specific part of the PID controller for a hybrid UAV with a structural arrangement that combines the advantages of a quadcopter and a self-wing. This represents a unique design that allows the transition from vertical to horizontal flight and vice versa, thus increasing the versatility and potential of the UAV. The aim is to use theoretical foundations, current technologies and innovative tools to develop and test an effective control system. The work significantly focuses on the analysis of the technical feasibility of current hybrid UAV solutions with vertical take-off followed by horizontal movement, including the identification and study of similar models in a 3D robotic simulator. This process involves a thorough investigation of various technological and design aspects that affect flight characteristics. Subsequently, using this knowledge, a suitable existing model of the hybrid flight vehicle is selected in the Gazebo robotic simulator. Then this model is used for the application and testing of the proposed controller, allowing for an efficient and detailed analysis of the controller's results and performance.