Publication: INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL EMBEBIDO DE UN QUADCOPTER
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Date
2016
Authors
LATORRE CÁRDENAS, EDUARDO CAMILO
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Técnica Federico Santa María
Abstract
This work contains the procedures necessaries for modeling, design, simulation
and partial implementation of an embedded control system for four-helix unmanned
aerial vehicle ”Quadcopter”.
Chapter 1: “Introduction and Objectives”, presents an introduction to the current state
of research related to the project and the objectives to be achieved in the development
of this.
Chapter 2: “Modeling Plant”, presents a study of the dynamics associated to the system,
by analizing two different approaches that coverge to the same model.
Chapter 3: “Designing Control Law”, a linearization of the system is done in order to
solve the problem with linear control strategies, as are the family of PID controllers.
Also a LGR control is desing to implement in simulation.
Chapter 4: “Characterization and Simulation”, presents measurements and calculations
performed for the actuators characterization and inertia. Also pesents the results
of the simulation with the control law desingned in chapter 3.
Chapter 5: “Components for Implementation”, the main characteristics of the components
are studied to be used for embedded, such as controller, sensors, actuators,
supports and battery.
Chapter 6: “Implementation in the Real Plant”, the results of experimental tests with
the real plant and two holders designed are presented.
Chapter 7: “Conclusions and Future Work.as its name indicates, presents all that is
extracted from the title work and future improvements that can be implemented.
III
Este trabajo de titulaci´on contiene los procedimientos necesarios para el modelado, dise˜no, simulaci´on e implementaci´on parcial de un sistema de control embebido para un veh´ıculo a´ereo no tripulado de cuatro h´elices “Quadcopter”. En Cap´ıtulo 1: “Introducci´on y Objetivos”, se tiene una introducci´on al tema, el estado actual de investigaci´on relacionado al proyecto y los objetivos a alcanzar en el desarrollo de este mismo. En Cap´ıtulo 2: “Modelado de la Planta”, se presenta un estudio de las din´amicas asociadas al sistema, siguiendo dos enfoques diferentes que convergen a un mismo modelo. En Cap´ıtulo 3: “Dise˜no de Controlador”, se realiza una linealizaci´on del sistema con el fin de abordar el problema con herramientas de control lineal, como lo son la familia de controladores PID. Tambi´en se dise˜na un control a implementar en simulaci´on mediante LGR. En Cap´ıtulo 4: “Caracterizaci´on y Simulaci´on”, se presentan las mediciones y c´alculos realizados para la caracterizaci´on de actuadores y la inercia de la planta. Posteriormente se muestran los resultados obtenidos de la simulaci´on con el control dise˜nado en el capitulo 3. En Cap´ıtulo 5: “Componentes para la Implementaci´on”, se estudian las principales caracter´ısticas de los componentes a utilizar para el control embebido, tales como controlador, sensores, actuadores, soportes y bater´ıas. En Cap´ıtulo 6: “Implementaci´on en la Planta Real”, se presentan los resultados obtenidos de las pruebas experimentales con la planta real y los dos soportes dise˜nados. En Cap´ıtulo 7: “Conclusiones y Trabajos Futuros”, como su nombre lo se˜nala, presenta todo aquello que se extrae a partir de este trabajo de t´ıtulo y las futuras mejoras que se pueden implementar.
Este trabajo de titulaci´on contiene los procedimientos necesarios para el modelado, dise˜no, simulaci´on e implementaci´on parcial de un sistema de control embebido para un veh´ıculo a´ereo no tripulado de cuatro h´elices “Quadcopter”. En Cap´ıtulo 1: “Introducci´on y Objetivos”, se tiene una introducci´on al tema, el estado actual de investigaci´on relacionado al proyecto y los objetivos a alcanzar en el desarrollo de este mismo. En Cap´ıtulo 2: “Modelado de la Planta”, se presenta un estudio de las din´amicas asociadas al sistema, siguiendo dos enfoques diferentes que convergen a un mismo modelo. En Cap´ıtulo 3: “Dise˜no de Controlador”, se realiza una linealizaci´on del sistema con el fin de abordar el problema con herramientas de control lineal, como lo son la familia de controladores PID. Tambi´en se dise˜na un control a implementar en simulaci´on mediante LGR. En Cap´ıtulo 4: “Caracterizaci´on y Simulaci´on”, se presentan las mediciones y c´alculos realizados para la caracterizaci´on de actuadores y la inercia de la planta. Posteriormente se muestran los resultados obtenidos de la simulaci´on con el control dise˜nado en el capitulo 3. En Cap´ıtulo 5: “Componentes para la Implementaci´on”, se estudian las principales caracter´ısticas de los componentes a utilizar para el control embebido, tales como controlador, sensores, actuadores, soportes y bater´ıas. En Cap´ıtulo 6: “Implementaci´on en la Planta Real”, se presentan los resultados obtenidos de las pruebas experimentales con la planta real y los dos soportes dise˜nados. En Cap´ıtulo 7: “Conclusiones y Trabajos Futuros”, como su nombre lo se˜nala, presenta todo aquello que se extrae a partir de este trabajo de t´ıtulo y las futuras mejoras que se pueden implementar.
Description
Catalogado desde la versión PDF de la tesis.
Keywords
QUADCOPTER , CONTROL EMBEBIDO , MODELACION , SIMULACION , IMPLEMENTACION