Sledování trajektorie dronem – Jan VRBA

Anotace:

Bakalářská práce popisuje problém sledování trajektorie dronem. Dron, kterého trajektorie byla řízena, je multikoptéra o čtyřech vrtulích, jinak řečeno kvadrokoptéra. Model Predictive Control (MPC), které kvadrokoptéru řídí, nalezl optimální strategii řízení pro dvě definované trajektorie. MPC a kvadrokoptéra byly implementovány a simulovány v aplikaci Matlab/Simulink. Dokument popisuje vytvoření nelineárního regulátoru MPC na základě modelu dynamického systému dronu. MPC byl následně otestován při sledování referenčních trajektorií. Funkčnost sledování trajektorie pomocí MPC byla ověřena v simulaci za ideálních podmínek, ale i při působení poruchy. V závěru byly okomentovány výsledky simulací. Dodatek pojednává o způsobu ovládání letu kvadrokoptéry v simulátoru PX4/Gazebo. …víceméně

Abstract:

The bachelor's thesis addresses the problem of trajectory tracking by a drone. The drone, whose trajectory was controlled, is a quadcopter, a multicopter with four rotors. Model Predictive Control (MPC), which governs the quadcopter, found an optimal control strategy for two predefined trajectories. Both MPC and the quadcopter were implemented and simulated using the Matlab/Simulink application. The document describes the development of a nonlinear MPC controller based on the dynamic model of the drone's system. The MPC was subsequently tested for tracking reference trajectories. The functionality of trajectory tracking using MPC was verified in simulations under ideal conditions and in the presence of disturbances. In conclusion, the simulation results are discussed. The appendix discusses the method of flight control for the quadcopter in the PX4/Gazebo simulator. …víceméně