Skip to main content
SUPERVISOR
Farid Sheikholeslam,Eman Ezadi,Majdodin Najafi
فرید شیخ الاسلام (استاد مشاور) ایمان ایزدی نجف آبادی (استاد راهنما) مجدالدین نجفی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Behzad Shirani bidabadi
بهزاد شیرانی بیدآبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Cooperative Task Assignment to Multiple Quadrotors
: Nowadays, with the development of technology and automation of devices, multi agent systems are in the center of attention. One of the interesting and high-tech fields in these systems is assigning cooperative tasks to each agent in a group to accomplish a certain task. The problem of load traortation using multiple UAVs is one of the applications of cooperative task assignment in aerial multi agent systems. The goal of this task is traorting load with safest possible way and minimal vibration. With improvements in UAV technologies, load traortation is a developing technical research field. In this thesis, we consider modeling of a system consisting of a load suspended from multiple UAVs. The proper controller is then designed. A formation flight is achived while UAVs have symmetric positioning with respect to a load. Otherwise, because agents are moving with respect to each other and collision and collapse of the wire, there is a possibility of vibration and damage to the load. The designed controller must be able to keep the formation in 3D space in addition to removing the influence of the load that created by gravity force and traorting the load successfully. In the next step and during the flight, we add a fault to the system, which disconnects one of the connecting wires between the agents and the load. By immediate detecting of the fault, the formation of the group is changed in a way that the connected agents realign with respect to the load and rapidly eliminate the introduced vibrations. The disconnected agent retains the structure of the group without bearing the load and wouldn’t interfere in information exchange in the group. Finally, the operation of the designed system is evaluated through simulation. Keywords: Multi Agent Systems, Task Assignment, Unmanned Aerial Vehicle, Formation Flight, Switching Formation, Optimal Control, Load Traortation, Udwadia-Kalaba, Fault Detection, Fault Tolerant Control
امروزه با پیشرفت فنّاوری و خودکار شدن وسایل مختلف، سیستم های چندعامله بسیار مورد توجه قرارگرفته اند. یکی از زمینه های جذاب و سطح بالا در این سیستم ها، واگذاری وظیفه مشارکتی به عوامل گروه برای رسیدن به یک هدف مشخص است. مسئله حمل بار توسط چند پرنده بدون سرنشین (کوادروتور) یکی از کاربردهای وظیفه مشارکتی در سیستم های چندعامله هوایی است. هدف از این مسئله، حمل بار به صورت ایمن و با کمترین نوسانات ممکن است. امروزه با پیشرفت های ایجادشده در زمینه وسایل هوایی بدون سرنشین (UAV) این مسئله بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این پایان نامه ابتدا به مدل سازی چند کوادروتور که توسط طناب هایی به یک بار معلق متصل شده‌اند می پردازیم. پس از مدل سازی سیستم، کنترل کننده مناسب طراحی می‌گردد. برای انجام این امر از یک پرواز با آرایش مشخص و متقارن نسبت به بار استفاده می‌شود، زیرا در غیر این صورت در اثر جابجایی عوامل نسبت به بار دچار نوسان می شود و ممکن است آسیب ببیند.کنترل کننده باید به گونه ای طراحی شود تا علاوه بر حفظ آرایش گروه در سه بعد، اثر وزن بار روی آرایش که تحت تأثیر نیروی جاذبه ایجاد می‌شود، را خنثی کند و وظیفه مشارکتی حمل بار توسط گروه انجام گردد. در مرحله بعد و در حین پرواز ، یک عیب به سیستم اضافه می کنیم. چنان که یکی از طناب های متصل به بار قطع می گردد. در این لحظه با تشخیص سریع عیب، آرایش گروه را چنان تغییر می دهیم تا مجدداً عوامل متصل به بار، نسبت به آن متقارن گردند و نوسان ایجادشده سریع از بین برود. عامل جداشده از گروه نیز بدون انجام وظیفه مشارکتی حمل بار، آرایش گروه را حفظ می کند و به تبادل اطلاعات گروه لطمه ای وارد نمی‌کند. در انتها کارکرد سیستم طراحی شده مورد ارزیابی قرار می‌گیرد تا کارایی آن مشخص شود. کلمات کلیدی: سیستم های چندعامله، وظیفه مشارکتی، پرنده بدون سرنشین، پرواز آرایشی، تغییر آرایش، کنترل بهینه، حمل بار، آدوادیا-کالابا، تشخیص عیب، کنترل مقاوم در برابر عیب

ارتقاء امنیت وب با وف بومی