IMPROVEMENT OF A RC QUADROTOR PLATFORM TO A FLYING ROBOT FOR TARGET TRACKING
Date
2013-07-19
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
In this study, transformation of Draganfly Vi Ti Pro, a remote controlled (RC)
Quadrotor platform, into a target tracking flying robot is aimed. This thesis examines
controller design for the attitude and altitude dynamics and target tracking. The
major aim of this work is to design a normalized linear quadratic regulator (LQR) for
attitude and altitude dynamics and achieve target tracking by PID controllers on a
moving object. Before designing the controller, a mathematical model has been
developed using the Euler-Lagrange method. Simulations and real-time applications
have been performed on MATLAB/Simulink environment. For target detection
algorithm, ArUco, which is a C++ code for basic augmented reality applications, has
been used. Designed controllers are implemented on the physical system and
satisfactory results are achieved. Comparison of simulation with the real system has
been done and discussed.
Description
UZAKTAN KUMANDALI DÖRT ROTORLU BİR PLATFORMUN HEDEF
TAKİP EDEBİLEN UÇAN BİR ROBOTA DÖNÜŞTÜRÜLMESİ
ÖZ: Bu çalışmada uzaktan kumandalı Draganfly Vi Ti Pro model dört rotorlu platformun, hedef takip edebilen bir robota dönüştürülmesi amaçlanmaktadır. Dört rotorlu insansız hava aracının (İHA), yönelim ve yükseklik dinamikleri ve hedef takibi için denetleyici tasarımı konularını incelemektedir. Bu araştırmanın temel amacı yönelim ve yükseklik dinamikleri için normalize edilmiş bir doğrusal kuadratik regülatör (DKR) tasarlamak ve hedef takibini PID deneticisi ile sağlamaktır. Kontrolcü tasarımına başlamadan önce, matematiksel model Euler-Lagrange yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Simülasyonlar ve gerçek zamanlı uygulamalar MATLAB / Simulink ortamında gerçekleştirilmiştir. Hedef tespit algoritmasında, artırılmış gerçeklik uygulamaları için geliştirilmiş C++ kodu olan, ArUco, kullanılmıştır. Tasarlanan denetimciler fiziksel sistem üzerinde uygulanmış ve tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir. Gerçek sistem ve benzetim karşılaştırılması yapılmış ve sonuçları tartışılmıştır.
ÖZ: Bu çalışmada uzaktan kumandalı Draganfly Vi Ti Pro model dört rotorlu platformun, hedef takip edebilen bir robota dönüştürülmesi amaçlanmaktadır. Dört rotorlu insansız hava aracının (İHA), yönelim ve yükseklik dinamikleri ve hedef takibi için denetleyici tasarımı konularını incelemektedir. Bu araştırmanın temel amacı yönelim ve yükseklik dinamikleri için normalize edilmiş bir doğrusal kuadratik regülatör (DKR) tasarlamak ve hedef takibini PID deneticisi ile sağlamaktır. Kontrolcü tasarımına başlamadan önce, matematiksel model Euler-Lagrange yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Simülasyonlar ve gerçek zamanlı uygulamalar MATLAB / Simulink ortamında gerçekleştirilmiştir. Hedef tespit algoritmasında, artırılmış gerçeklik uygulamaları için geliştirilmiş C++ kodu olan, ArUco, kullanılmıştır. Tasarlanan denetimciler fiziksel sistem üzerinde uygulanmış ve tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir. Gerçek sistem ve benzetim karşılaştırılması yapılmış ve sonuçları tartışılmıştır.
Keywords
mechatronics engineering