Skip to main content
SUPERVISOR
Mostafa Ghayour,Mohammad Danesh
مصطفی غیور (استاد راهنما) محمد دانش (استاد مشاور)
 
STUDENT

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Design and Fabrication of a Flight Control System for a Quadrotor and its Dynamic Analysis and Control with a Suspended Payload
<p> In recent years, quadrotors have gained increasing interest. In this research, dynamics of quadrotor and then dynamics of quadrotor with load are analyzed. Then, to control attitude and position of quadrotor, different controllers are designed based on the dynamic equations such as computed torque, fuzzy, PID, sliding mode and feedback linearization. The sliding mode controller of this research is in matrix form and includes coupling terms of dynamic equations. In addition, a combined controller is designed to control a quadrotor with a load. According to simulation results of these controllers, quadrotor has correctly tracked the desired attitude and position. A quadrotor with a microcontroller is designed finally and is developed by programming. Innovations and creativities are applied in fabrication process of this quadrotor to enhance sensor technology, quadrotor program and control algorithms. All experiences of testing of this quadrotor and programming method of it's flight computer are explained completely. Experimental results are close to simulation results. It is noteworthy that it was unprecedented at Isfahan University of Technology that a quadrotor can fly stably with student's code, not by commercial flight controllers (not opehy; source) or stable only on a stand. Keywords: Quadrotor – Quadrotor with a Suspended Load – Dynamic and Control of Quadrotor– Fabrication Developing a Quadrotor – Components of a Quadrotor – Sliding Mode Controller</p>
<p> در سال­های اخیر کوادروتورها توجه فزاینده‌ای را به‌خود جلب کرده‌اند. در این پژوهش ابتدا دینامیک کوادروتور و سپس دینامیک کوادروتور و بار تحلیل‌شده‌اند. سپس کنترل‌کننده‌های مختلفی ازجمله گشتاور محاسبه‌شده، فازی، PID، مود لغزشی و فیدبک خطی­ساز برای کنترل جهت­گیری و مکان کوادروتور بر اساس این معادلات دینامیکی طراحی‌شده‌اند. کنترل‌کننده‌ی مود لغزشی این پژوهش شکل ماتریسی دارد و درهم‌آمیختگی معادلات دینامیکی را شامل می‌شود. همچنین یک کنترل­کننده­ی ترکیبی برای کنترل کوادروتور و بار در نظر گرفته‌شده است. طبق نتایج شبیه­سازی این کنترل­کننده­ها، کوادروتور، مکان و جهت­گیری مطلوب را به خوبی تعقیب نموده است. در گام بعدی نیز یک کوادروتور با یک میکروکنترلر ساخته شده و با برنامه­نویسی توسعه یافته­است که در روند ساخت آن، ابدا­ع­ها و خلاقیت­هایی اعمال‌شد که باعث دست­یابی به راهکار­هایی ازجمله ارتقای سنسور بوش آلمان، ارتقای برنامه­ی کوادروتور و ارتقای الگوریتم کنترلی گردیده است. تمام تجربیات حاصل از آزمایش­های این کوادروتور به همراه نحوه­ی برنامه­نویسی کامپیوتر پرواز آن بیان شده­اند. نتایج آزمایش­های عملی به نتایج شبیه­سازی­ها نزدیک بودند. قابل‌ذکر است که در دانشگاه صنعتی اصفهان، کوادروتوری که با کد پرواز دانشجویان بتواند پایدار پرواز کند تا قبل از این پروژه، سابقه نداشته است و پروازهای پایدار با کنترل‌کننده‌های پرواز تجاری (که متن‌باز نیستند) صورت می­گرفته است یا کوادروتور فقط روی پایه­ی ثابت پایدار بوده است. کلمات کلیدی: کوادروتور- کوادروتور و بار آویزان – دینامیک و کنترل کوادروتور– ساخت و توسعه­ی کوادروتور – اجزای کوادروتور - کنترل‌کننده‌ی مود لغزشی</p>

ارتقاء امنیت وب با وف بومی