Έλεγχος και μοντελοποίηση μη επανδρωμένου ιπτάμενου οχήματος
| Κύριοι συγγραφείς: | , |
|---|---|
| Μορφή: | Πτυχιακή εργασία |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ.
2017
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/3369 |
| _version_ | 1780524191899975680 |
|---|---|
| abstract | Στη σημερινή εποχή, τα μη επανδρωμένα ιπτάμενα οχήματα (UAV) είναι ένα σημαντικό κομμάτι της σύγχρονης τεχνολογίας και η χρήση τους είναι αρκετά διαδεδομένη, μιας και έχουν πολλά πλεονεκτήματα. Στόχος αυτής της εργασίας είναι η μελέτη και η σχεδίαση αλγόριθμων ελέγχου του quadcopter και η υλοποίησή τους για απομακρυσμένο χειρισμό και αυτονομία του οχήματος με διάφορες μεθόδους ελέγχου, χρησιμοποιώντας για ανάδραση την κάμερα και τα IMU αισθητήρια που διαθέτει. Αρχικά, αναφέρονται οι αρχές λειτουργίας ενός quadcopter με τα μαθηματικά μοντέλα που το διέπουν, καθώς γίνεται και η θεωρητική προσέγγιση στον έλεγχο τόσο σε γενικά πλαίσια όσο και στο συγκεκριμένο μοντέλο. Στη συνέχεια, το θεωρητικό αυτό μοντέλο υλοποιείται σε περιβάλλον εξομοίωσης με τη χρήση του προγράμματος Matlab. Για την υλοποίηση του σε πραγματικές συνθήκες, χρειάστηκε η εγκατάσταση του υλικολογισμικού, η σύνδεσή του με υπολογιστή που διαθέτει λογισμικό Linux και η εγγραφή κώδικα σε γλώσσα C για τον πλήρη έλεγχο του quadcopter. Οι μέθοδοι ελέγχου που χρησιμοποιήθηκαν είναι απλή αιώρηση πάνω από συγκεκριμένο σημείο, χειρισμό από τον χρήστη μέσω πληκτρολογίου, ακολουθία προκαθορισμένης διαδρομής και ανίχνευση συγκεκριμένων χρωμάτων στο έδαφος με εκτέλεση συγκεκριμένων ενεργειών βάσει αυτών. Τέλος, γίνεται ανασκόπηση των πειραμάτων και των προβλημάτων που συναντήθηκαν και μελλοντικές βελτιώσεις που μπορούν να υλοποιηθούν. |
| abstracttranslated | Nowadays, the idea of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) is an important aspect of modern technology and its use is widely rife due to its many advantages that offers. The goal of this project is the study and design of control algorithms, used for remote controlling and autonomy of Rolling Spider with various control methods, using its own vertical camera and its IMU sensors for feedback. First of all, we explain the operation principles of a quadcopter, the mathematical models that refer to it and the theoretical approach of control, not only about this specific model, but also in general terms. Next, we implement this theoretical approach that we developed in a simulation environment, using Matlab. In order to entirely control all of this in real life, a firmware installation inside the quadcopter, a connection to a computer using Linux software and implementation of C code to control it, is needed. The methods that are used in this study are simple hover above a certain point, control using keyboard, precomputed path following and inspection of landmarks to act accordingly. In conclusion, we review the results of those experiments, the problems that occurred, possible troubleshooting and future improvements that can be developed. |
| advisor | |
| author | Μυλωνάς, Ευάγγελος Σπυρόπουλος, Κωνσταντίνος |
| author_facet | Μυλωνάς, Ευάγγελος Σπυρόπουλος, Κωνσταντίνος |
| author_sort | Μυλωνάς, Ευάγγελος |
| collection | Okeanis Institutional Repository |
| facultydepartment | Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού Τ.Ε. |
| format | Πτυχιακή εργασία |
| id | okeanis-123456789-3369 |
| institution | University of West Attica Campus II |
| keyword | Hover UAV σύστημα Μη επανδρωμένα ιπτάμενα οχήματα Quadcopter Drone Matlab simulation Ελεγκτές |
| language | Greek |
| physical | 103 |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ. |
| record_format | dspace |
| spelling | okeanis-123456789-33692018-12-14T11:43:33Z Έλεγχος και μοντελοποίηση μη επανδρωμένου ιπτάμενου οχήματος Control and modelling of unmanned aerial vehicle Μυλωνάς, Ευάγγελος Σπυρόπουλος, Κωνσταντίνος Νικολάου, Γρηγόριος Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού Τ.Ε. TPSH::Τεχνολογία::Αυτόματος Έλεγχος Hover UAV σύστημα Μη επανδρωμένα ιπτάμενα οχήματα Quadcopter Drone Matlab simulation Ελεγκτές Στη σημερινή εποχή, τα μη επανδρωμένα ιπτάμενα οχήματα (UAV) είναι ένα σημαντικό κομμάτι της σύγχρονης τεχνολογίας και η χρήση τους είναι αρκετά διαδεδομένη, μιας και έχουν πολλά πλεονεκτήματα. Στόχος αυτής της εργασίας είναι η μελέτη και η σχεδίαση αλγόριθμων ελέγχου του quadcopter και η υλοποίησή τους για απομακρυσμένο χειρισμό και αυτονομία του οχήματος με διάφορες μεθόδους ελέγχου, χρησιμοποιώντας για ανάδραση την κάμερα και τα IMU αισθητήρια που διαθέτει. Αρχικά, αναφέρονται οι αρχές λειτουργίας ενός quadcopter με τα μαθηματικά μοντέλα που το διέπουν, καθώς γίνεται και η θεωρητική προσέγγιση στον έλεγχο τόσο σε γενικά πλαίσια όσο και στο συγκεκριμένο μοντέλο. Στη συνέχεια, το θεωρητικό αυτό μοντέλο υλοποιείται σε περιβάλλον εξομοίωσης με τη χρήση του προγράμματος Matlab. Για την υλοποίηση του σε πραγματικές συνθήκες, χρειάστηκε η εγκατάσταση του υλικολογισμικού, η σύνδεσή του με υπολογιστή που διαθέτει λογισμικό Linux και η εγγραφή κώδικα σε γλώσσα C για τον πλήρη έλεγχο του quadcopter. Οι μέθοδοι ελέγχου που χρησιμοποιήθηκαν είναι απλή αιώρηση πάνω από συγκεκριμένο σημείο, χειρισμό από τον χρήστη μέσω πληκτρολογίου, ακολουθία προκαθορισμένης διαδρομής και ανίχνευση συγκεκριμένων χρωμάτων στο έδαφος με εκτέλεση συγκεκριμένων ενεργειών βάσει αυτών. Τέλος, γίνεται ανασκόπηση των πειραμάτων και των προβλημάτων που συναντήθηκαν και μελλοντικές βελτιώσεις που μπορούν να υλοποιηθούν. Nowadays, the idea of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) is an important aspect of modern technology and its use is widely rife due to its many advantages that offers. The goal of this project is the study and design of control algorithms, used for remote controlling and autonomy of Rolling Spider with various control methods, using its own vertical camera and its IMU sensors for feedback. First of all, we explain the operation principles of a quadcopter, the mathematical models that refer to it and the theoretical approach of control, not only about this specific model, but also in general terms. Next, we implement this theoretical approach that we developed in a simulation environment, using Matlab. In order to entirely control all of this in real life, a firmware installation inside the quadcopter, a connection to a computer using Linux software and implementation of C code to control it, is needed. The methods that are used in this study are simple hover above a certain point, control using keyboard, precomputed path following and inspection of landmarks to act accordingly. In conclusion, we review the results of those experiments, the problems that occurred, possible troubleshooting and future improvements that can be developed. 2017-03-14 Πτυχιακή εργασία http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/3369 el Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ. 103 http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/bitstream/123456789/3369/6/%ce%88%ce%bb%ce%b5%ce%b3%cf%87%ce%bf%cf%82%20%ce%ba%ce%b1%ce%b9%20%ce%9c%ce%bf%ce%bd%cf%84%ce%b5%ce%bb%ce%bf%cf%80%ce%bf%ce%af%ce%b7%cf%83%ce%b7%20%ce%bc%ce%b7%20%ce%b5%cf%80%ce%b1%ce%bd%ce%b4%cf%81%cf%89%ce%bc%ce%ad%ce%bd%ce%bf%cf%85%20%ce%b9%cf%80%cf%84%ce%ac%ce%bc%ce%b5%ce%bd%ce%bf%cf%85%20%ce%bf%cf%87%ce%ae%ce%bc%ce%b1%cf%84%ce%bf%cf%82.pdf.jpg |
| spellingShingle | TPSH::Τεχνολογία::Αυτόματος Έλεγχος Μυλωνάς, Ευάγγελος Σπυρόπουλος, Κωνσταντίνος Έλεγχος και μοντελοποίηση μη επανδρωμένου ιπτάμενου οχήματος |
| title | Έλεγχος και μοντελοποίηση μη επανδρωμένου ιπτάμενου οχήματος |
| title_full | Έλεγχος και μοντελοποίηση μη επανδρωμένου ιπτάμενου οχήματος |
| title_fullStr | Έλεγχος και μοντελοποίηση μη επανδρωμένου ιπτάμενου οχήματος |
| title_full_unstemmed | Έλεγχος και μοντελοποίηση μη επανδρωμένου ιπτάμενου οχήματος |
| title_short | Έλεγχος και μοντελοποίηση μη επανδρωμένου ιπτάμενου οχήματος |
| title_sort | έλεγχος και μοντελοποίηση μη επανδρωμένου ιπτάμενου οχήματος |
| title_translated | Control and modelling of unmanned aerial vehicle |
| topic | TPSH::Τεχνολογία::Αυτόματος Έλεγχος |
| url | http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/3369 |