Cílem diplomové práce je vytvoření pohybových rovnic quadrocoptery, které jsou nutné pro její řízení. Součást práce je také nakreslení mechanického, dokonale tuhého tělesa v prostoru se čtyřmi vrtulemi. Pro ověření správnosti rovnic bylo navrhnuto vytvořit model v programu Dynast. Výsledky v Dynastu budou graficky interpretovány v programu SolidWorks. Práce je příprava pro vytvoření kompletních rovnic pro řízení v 3D prostoru a na jejich základě vytvořit model quadrocoptery a její z části autonomní řízení.
Annotation in English
The aim of the thesis is to create equations of Quad-copter motion, which are necessary for its control. The work also includes mechanical drawing, ideal rigid body in space with four propellers. To verify the accuracy of the equations was designed to create a Dynast program model. The results of DYNAST shell be graphically interpreted in SolidWorks. The work is preparation for the complete control equation in 3D space creation as a basis for creating a model Quad-copter part for its autonomous control.
quadcopter, equations of motion, Dynast, SolidWorks
Length of the covering note
69 s. (64 866 znaků)
Language
CZ
Annotation
Cílem diplomové práce je vytvoření pohybových rovnic quadrocoptery, které jsou nutné pro její řízení. Součást práce je také nakreslení mechanického, dokonale tuhého tělesa v prostoru se čtyřmi vrtulemi. Pro ověření správnosti rovnic bylo navrhnuto vytvořit model v programu Dynast. Výsledky v Dynastu budou graficky interpretovány v programu SolidWorks. Práce je příprava pro vytvoření kompletních rovnic pro řízení v 3D prostoru a na jejich základě vytvořit model quadrocoptery a její z části autonomní řízení.
Annotation in English
The aim of the thesis is to create equations of Quad-copter motion, which are necessary for its control. The work also includes mechanical drawing, ideal rigid body in space with four propellers. To verify the accuracy of the equations was designed to create a Dynast program model. The results of DYNAST shell be graphically interpreted in SolidWorks. The work is preparation for the complete control equation in 3D space creation as a basis for creating a model Quad-copter part for its autonomous control.
quadcopter, equations of motion, Dynast, SolidWorks
Research Plan
Nakreslete mechanické uspořádání tuhého tělesa se čtyřmi vrtulemi obecně umístěného v 3D prostoru.
Zaveďte globální a lokální kartézské soustavy souřadnic pro určení Denavit-Hartenbergových parametrů.
Určete kinematické transformační matice transformací mezi jednotlivými soustavami souřadnic.
Určete pohybové rovnice takovéhoto objektu pomocí Lagrangeových rovnic.
Vytvořte simulační model řízeného pohybu quadrocoptery v simulačním prostředí Dynast nebo Simulink.
Proveďte simulační experimenty dokumentující chování tohoto objektu.
Navrhněte jeho princip řízení pohybu.
Popište a schematicky nakreslete uspořádání technické prostředky pro řízení Quadrocoptery pomocí RC.
Research Plan
Nakreslete mechanické uspořádání tuhého tělesa se čtyřmi vrtulemi obecně umístěného v 3D prostoru.
Zaveďte globální a lokální kartézské soustavy souřadnic pro určení Denavit-Hartenbergových parametrů.
Určete kinematické transformační matice transformací mezi jednotlivými soustavami souřadnic.
Určete pohybové rovnice takovéhoto objektu pomocí Lagrangeových rovnic.
Vytvořte simulační model řízeného pohybu quadrocoptery v simulačním prostředí Dynast nebo Simulink.
Proveďte simulační experimenty dokumentující chování tohoto objektu.
Navrhněte jeho princip řízení pohybu.
Popište a schematicky nakreslete uspořádání technické prostředky pro řízení Quadrocoptery pomocí RC.
Recommended resources
ÚŘEDNÍČEK, Z.: Elektromechanické akční členy, Univerzita T. Bati ve Zlíně, Zlín 2009, ISBN 978-80-7318-835-1.
MANN, H.: Modelling and Simulation, DynLab, Course on Dynamics of multidisciplinary and controlled System, Computing and Information Centre Czech Technical University in Prague. 2006.
MALGOZA, D., MERCEDES, E. F. D, SMITH, S., WEST, J.: Quad-Copter- Autonomous Surveillance Robot, EEL 4914 Senior Design I Documentation, University of Central Florida 1910.
DOLE, Charles E. LEWIS, James E.: Flight theory and aerodynamics: a practical guide for operational safety. 2nd ed. New York: John Wiley, 314 s. :. ISBN 04-713-7006-1.
BRAMWELL, A.R.S.: Helicopter Dynamics. John Wiley and Sons, Inc.1976. Watkinson, John. The Art of the Helicopter. Elsevier Butterworth-Heinmann.2004.
BOUABDALLAH, S., NOTH, A., SIEGWART, R.: PID vs LQ control techniques applied to an indoor micro quadrotor. In Intelligent Robots and Systems, 2004. (IROS 2004).
MAGNUSSEN, O., SKJONHAUG, E. S.: Modeling, Design and Experimental Study for a Quadcopter Systém Construction, This Masters Thesis University of Agder, 2011.
Recommended resources
ÚŘEDNÍČEK, Z.: Elektromechanické akční členy, Univerzita T. Bati ve Zlíně, Zlín 2009, ISBN 978-80-7318-835-1.
MANN, H.: Modelling and Simulation, DynLab, Course on Dynamics of multidisciplinary and controlled System, Computing and Information Centre Czech Technical University in Prague. 2006.
MALGOZA, D., MERCEDES, E. F. D, SMITH, S., WEST, J.: Quad-Copter- Autonomous Surveillance Robot, EEL 4914 Senior Design I Documentation, University of Central Florida 1910.
DOLE, Charles E. LEWIS, James E.: Flight theory and aerodynamics: a practical guide for operational safety. 2nd ed. New York: John Wiley, 314 s. :. ISBN 04-713-7006-1.
BRAMWELL, A.R.S.: Helicopter Dynamics. John Wiley and Sons, Inc.1976. Watkinson, John. The Art of the Helicopter. Elsevier Butterworth-Heinmann.2004.
BOUABDALLAH, S., NOTH, A., SIEGWART, R.: PID vs LQ control techniques applied to an indoor micro quadrotor. In Intelligent Robots and Systems, 2004. (IROS 2004).
MAGNUSSEN, O., SKJONHAUG, E. S.: Modeling, Design and Experimental Study for a Quadcopter Systém Construction, This Masters Thesis University of Agder, 2011.
