Návrh a implementace řízení laboratorní soustavy kvadroptéry na pojezdu se zavěšeným břemenem

Vendula Hovorková

Control design and implementation of a laboratory quadcopter-cart system with a suspended load

Type of document

diplomová práce
master thesis

Author

Vendula Hovorková

Supervisor

Vyhlídal Tomáš

Opponent

Bušek Jaroslav

Field of study

Přístrojová a řídicí technika

Study program

Strojní inženýrství

Institutions assigning rank

ústav přístrojové a řídící techniky

Rights

A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Vysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html

Metadata

Show full item record

Abstract

Diplomová práce se zabývá řízením kvadroptéry s jedním stupněm volnosti se zavěšeným břemenem, jehož cílem je eliminovat kmitání břemene při pohybu kvadroptéry. Omezení stupňů volnosti je zajištěno připevněním kvadroptéry k vozíku pohybujícímu se po lineárním vedení. Je odvozen matematický model systému a jsou identifikovány parametry tohoto modelu. Následně je převeden na model ve stavové formulaci. Linearizovaný model ve stavové formulaci je použit pro analýzu dynamických vlastností a návrh regulátoru pro řízení náklonu kvadroptéry. Pro kompenzaci kmitů břemene je využito tvarovače signálu. Pro simulaci a vizualizaci systému je využito programového prostředí Matlab/Simulink.

The thesis deals with control of 1DoF quadcopter with suspended load. The objective of control is to eliminate load oscillation during quadcopter move. To decrease degrees of freedom to single one, the quadcopter is attached to a cart, which moves on a linear frame. A dynamic model of the system is derived and its parameters are identified. Then the dynamic model is converted to state-space model. Using the linearized state-space model, dynamic analysis is carried out and pitch angle controller is designed. To compensate load oscillation, signal shaper is used. The system is simulated and visualized in Matlab/Simulink platform.