Синтез и апробация алгоритма управления движением квадрокоптера по траектории

Решается задача управления по траектории движением квадрокоптера - беспилотного летательного аппарата, выполненного по вертолетной схеме с четырьмя пропеллерами. Решение этой задачи включило в себя следующие этапы: разработка динамической модели движения квадрокоптера, линеаризация динамической модели, синтез алгоритма управления движением по траектории с использованием ПД регулятора, построение моделей и компьютерная апробация разработанных алгоритмов. Приведены результаты моделирования применения синтезированного алгоритма для управления движением квадрокоптера.

квадрокоптер, математическая модель, динамическая модель, угловая стабилизация, управление по траектории, моделирование движения, quadrocopter, math model, dynamics, attitude control, trajectory control, PD regulator, modeling, matlab, universal mechanism

1. Cutler M., How J. P. Actuator Constrained Trajectory Generation and Control for Variable-Pitch Quadrotors // AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference (GNC). Minneapolis, Minnesota, August 2012.

2. Lee T., Leok M., McClamroch N. H. "Geometric Tracking Control of a Quadrotor UAV on SE(3). http://acl.mit.edu/papers/2012-uber-conference-submitted.pdf // 49th IEEE Conference on Decision and Control. 2011.

3. Mellinger D., Kumar V. Minimum Snap Trajectory Generation and Control for Quadrotors. http://acl.mit.edu/papers/2012-uber-conference-submitted.pdf. GRASP Lab., University of Pennsylvania, 2011.

4. Kushleyev A., Mellinger D., Kumar V. Towards A Swarm of Agile Micro Quadrotors. GRASP Lab., University of Pennsylvania, 2013.

5. Thorhallur T. B., Dagur Gretarsson. Construction of a Four Rotor Helicopter Control System // S.M. Thesis. Technical University of Denmark, February 2009.

6. Hoffman G. M., Huang H., Waslander S. L., Tomlin C. J. Quadrocopter Helicopter Flight Dynamics and Control: Theory and Experiment // AIAA Guidance, Navigation and Control Conference and Exhibit, August 2007, Hilton Head, South Carolina.

7. Hong S. K. Fuzzy logic based closed-loop strap down attitude system for unmanned aerial vehicle (UAV). Department of Aerospace Engineering, Sejong University, 2005.

8. Зенкевич С. Л., Галустян Н. К. Разработка математической модели и синтез алгоритма угловой стабилизации движения квадрокоптера // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. № 3. С. 27-32.

9. Зенкевич С. Л., Ющенко А. С. Основы управления манипуляционными роботами. М.: Изд-во МГТУ, 2004.

10. Голубев Ю. Ф. Основы теоретической механики. М.: Изд-во МГУ, 2000.

11. Иванов В. А., Медведев В. С. Математические основы теории оптимального и логического управления. М.: Изд-во МГТУ, 2011.

12. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического управления, 4-е изд., СПб.: Профессия, 2007.

13. Белоконь С. А., Золотухин Ю. Н., Мальцев А. С., Нестеров А. А., Филиппов М. Н. Управление параметрами полета квадрокоптера при движении по заданной траектории // Автометрия. 2012. № 5. С. 32-41.

14. Universal Mechanism - the software for modeling of dynamics // http://www.universalmechanism.com

15. URL: http://youtube/wpBJCMI5GPM