Naslov
Modeliranje i robusno upravljanje višerotorskim bespilotnim letjelicama s potpuno upravljanim konfiguracijama
(Modeling and robust control of fully actuated multirotor unmanned aerial vehicles)

Autori
Kotarski, Denis

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
10.07

Godina
2020

Stranica
181

Mentor
Kasać, Josip

Ključne riječi
Višerotorske letjelice ; Upravljačka alokacijska shema ; Potpuno upravljane konfiguracije letjelice ; Kut nagiba rotora ; Algebarski estimator poremećaja
(Multirotor UAV ; Control allocation scheme ; Fully actuated multirotor ; Rotor tilt angle ; Algebraic disturbance estimator)

Sažetak
Višerotorski tip bespilotnih letjelica zbog svojih je karakteristika tipični predstavnik zračnih mobilnih robota. U odnosu na ostale tipove bespilotnih letjelica, posjeduje puno veći spektar manevarskih sposobnosti pa samim time može izvoditi precizna i kompleksna gibanja. S aspekta upravljanja, višerotorske letjelice predstavljaju vrlo konfigurabilnu platformu za sintezu robusnog upravljanja. U radu je predstavljena poopćena upravljačka alokacijska shema za višerotorski tip letjelica koja opisuje konfiguraciju letjelice. Upravljačka alokacijska shema determinira stupanj upravljanosti letjelice te omogućuje efikasnije projektiranje sustava. Inverz sheme omogućava implementaciju upravljanja za proizvoljne parametre konfiguracije. Prikazan je metodološki pristup projektiranju višerotorske letjelice pri čemu je ključno odabrati komponente i parametre konfiguracije s obzirom na opremu, odnosno misiju koju letjelica treba obaviti. Projektiranje je prikazano kroz eksperimentalnu identifikaciju i karakterizaciju pogonskih jedinica, analizu pogonskog i energetskog podsustava te optimiranje parametara konfiguracije letjelice. Provedena je sinteza robusnog regulatora za potpuno upravljane konfiguracije višerotorskih letjelica, koji se temelji na algebarskom estimatoru derivacija signala visoke razine točnosti. Simulacijskim usporedbama s konvencionalnom strukturom aktivnog upravljanja s kompenzacijom poremećaja, pokazano je da se predloženim pristupom upravljanju mogu ostvariti bolje performanse sustava. Osim kompenzacije vanjskih poremećaja i nemodelirane dinamike, pokazana je i robusnost na kvar rotora. Za potrebe testiranja performansi, konstruirane su i izrađene eksperimentalne modularne višerotorske letjelice.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA