Tato bakalářská práce se zabývá návrhem nelineárního modelu kvadrotorové helikoptéry v SO(3). Nejprve je popsána kvadrotorová helikoptéra a její základní vlastnosti. Dále jsou odvozeny vztahy pro určení polohy kvadrotoru v R3. Dále je vytvořen nelineární matematický model a nelineární model pomocí Simscape/SimMechanics. Následně je matematický model linearizován a je na něj navrženo řízení stability pomocí PD regulátorů. Následně je otestována regulace na jednotlivých modelech.
Anotace v angličtině
This bachelor thesis is focused on design of nonlinear model of quadrotor helicopter in SO(3). At first the quadrotor helicopter and its basic attributes are revealed. Then they are derived relations for attitude estimation of quadrotor
in R3. After that nonlinear mathematical model and nonlinear model with blocks from the SimMechanics library are created. In the next step mathematical model is linearized and stabilization control with PD controllers is designed. Finally the control is tested on particular models.
Klíčová slova
kvadrotorová helikoptera, SO(3), matematický model, linearizace, PD regulátor, model v SimMechanics
Klíčová slova v angličtině
quadrotor helicopter, SO(3), mathematical model, linearization, PD controller,
SimMechanics model
Rozsah průvodní práce
45
Jazyk
CZ
Anotace
Tato bakalářská práce se zabývá návrhem nelineárního modelu kvadrotorové helikoptéry v SO(3). Nejprve je popsána kvadrotorová helikoptéra a její základní vlastnosti. Dále jsou odvozeny vztahy pro určení polohy kvadrotoru v R3. Dále je vytvořen nelineární matematický model a nelineární model pomocí Simscape/SimMechanics. Následně je matematický model linearizován a je na něj navrženo řízení stability pomocí PD regulátorů. Následně je otestována regulace na jednotlivých modelech.
Anotace v angličtině
This bachelor thesis is focused on design of nonlinear model of quadrotor helicopter in SO(3). At first the quadrotor helicopter and its basic attributes are revealed. Then they are derived relations for attitude estimation of quadrotor
in R3. After that nonlinear mathematical model and nonlinear model with blocks from the SimMechanics library are created. In the next step mathematical model is linearized and stabilization control with PD controllers is designed. Finally the control is tested on particular models.
Klíčová slova
kvadrotorová helikoptera, SO(3), matematický model, linearizace, PD regulátor, model v SimMechanics
Klíčová slova v angličtině
quadrotor helicopter, SO(3), mathematical model, linearization, PD controller,
SimMechanics model
Zásady pro vypracování
Seznamte se s konstrukcí, modelováním a principy řízení kvadrotorových helikoptér.
Navrhněte simulační model kvadrotorové helikoptéry.
Navrhněte řídicí algoritmus pro kvadrotorovou helikoptéru a otestujte jej na simulačním modelu.
Zásady pro vypracování
Seznamte se s konstrukcí, modelováním a principy řízení kvadrotorových helikoptér.
Navrhněte simulační model kvadrotorové helikoptéry.
Navrhněte řídicí algoritmus pro kvadrotorovou helikoptéru a otestujte jej na simulačním modelu.