Magisterská práce na téma Návrh, realizace a automatické řízení prototypu
bezpilotního letounu je rozdělena do osmi sekcí. Nejprve je
popsána konstrukce bezpilotního letounu. Za druhé je popsán vývoj avioniky
tohoto letounu. Následuje popis návrhu samotného palubního počítače.
Poté je popsán způsob odhadu polohy za použití rozšířeného Kalmanova
filtru. Dále je navrhnuta jak aplikace pro zobrazování telemetrických
dat a ovládání tak realistická HIL simulace v Unity. Nakonec jsou
identifikovány 3 neurčitostní lineární modely za použití dat z HIL simulace.
Ty jsou poté použity k provedení analýzy robustní kvality řízení se
třemi PID regulátory, které jsou navržené pomocí MATLAB PID Tuner.
Anotace v angličtině
The master's thesis Design, assembly and automatic control of unmanned
aerial vehicle prototype is divided into eight sections. First, construction
of a mode aircraft is described. Second, the development of avionics
components of this aircraft is described. That is followed by electronic
design of the flight computer itself. After that, attitude estimation
system is developed using Extended Kalman Filter. Next, Telemetry and
Control app and realistic HIL simulation environment is designed in
Unity. Lastly, 3 linear uncertain model are identified using the simulation
data and are then used to perform a robust performance analysis with 3
PID controllers which are designed using MATLAB PID Tuner.
Klíčová slova
UAV, letadlo, návrh řídicího systému, regulátor, PID, model, lineární
model, řídicí software, aerodynamika, identifikace systému, robustní řízení
Klíčová slova v angličtině
UAV, aircraft, control system design, controller, PID, model, linear
model, control software, aerodynamics, system identification, robust control
Rozsah průvodní práce
90 s
Jazyk
AN
Anotace
Magisterská práce na téma Návrh, realizace a automatické řízení prototypu
bezpilotního letounu je rozdělena do osmi sekcí. Nejprve je
popsána konstrukce bezpilotního letounu. Za druhé je popsán vývoj avioniky
tohoto letounu. Následuje popis návrhu samotného palubního počítače.
Poté je popsán způsob odhadu polohy za použití rozšířeného Kalmanova
filtru. Dále je navrhnuta jak aplikace pro zobrazování telemetrických
dat a ovládání tak realistická HIL simulace v Unity. Nakonec jsou
identifikovány 3 neurčitostní lineární modely za použití dat z HIL simulace.
Ty jsou poté použity k provedení analýzy robustní kvality řízení se
třemi PID regulátory, které jsou navržené pomocí MATLAB PID Tuner.
Anotace v angličtině
The master's thesis Design, assembly and automatic control of unmanned
aerial vehicle prototype is divided into eight sections. First, construction
of a mode aircraft is described. Second, the development of avionics
components of this aircraft is described. That is followed by electronic
design of the flight computer itself. After that, attitude estimation
system is developed using Extended Kalman Filter. Next, Telemetry and
Control app and realistic HIL simulation environment is designed in
Unity. Lastly, 3 linear uncertain model are identified using the simulation
data and are then used to perform a robust performance analysis with 3
PID controllers which are designed using MATLAB PID Tuner.
Klíčová slova
UAV, letadlo, návrh řídicího systému, regulátor, PID, model, lineární
model, řídicí software, aerodynamika, identifikace systému, robustní řízení
Klíčová slova v angličtině
UAV, aircraft, control system design, controller, PID, model, linear
model, control software, aerodynamics, system identification, robust control
Zásady pro vypracování
1. Navhrněte počítačový systém automatického řízení bezpilotního letounu se vzdáleným ovládaním lidským operátorem.
2. Sestavte prototyp letounu s využitím 3D tisku, navrhněte a zaintegrujte avioniku.
3. Získejte vhodným způsobem model dynamiky letu pro návrh algoritmů autonomního řízení.
4. Navrhněte algoritmy automatického řízení, otestujte v simulačním prostředí a na reálném prototypu.
Zásady pro vypracování
1. Navhrněte počítačový systém automatického řízení bezpilotního letounu se vzdáleným ovládaním lidským operátorem.
2. Sestavte prototyp letounu s využitím 3D tisku, navrhněte a zaintegrujte avioniku.
3. Získejte vhodným způsobem model dynamiky letu pro návrh algoritmů autonomního řízení.
4. Navrhněte algoritmy automatického řízení, otestujte v simulačním prostředí a na reálném prototypu.