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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-09082008-174958


Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
DI CORATO, FRANCESCO
URN
etd-09082008-174958
Titolo
Modellazione e Controllo di un Velivolo di tipo Quadrotor
Dipartimento
INGEGNERIA
Corso di studi
INGEGNERIA DELLA AUTOMAZIONE
Relatori
Relatore Prof. Pollini, Lorenzo
Parole chiave
  • hovering
  • indoor flight
  • controllo
  • identificazione
  • modellazione
  • quadrotor
Data inizio appello
02/10/2008
Consultabilità
Completa
Riassunto
L'elaborato affronta il problema della modellazione, identificazione e controllo di assetto di un velivolo reale di tipo Quadrotor.
Nel primo capitolo vengono introdotte le equazioni non lineari che regolano il sistema e la loro linearizzazione per piccole variazioni angolari attorno al punto di lavoro; inoltre viene presentato il setup del sistema di interfacciamento fra controllore implementato su Simulink ed il sistema radiocomando/ricevitore che pilota i motori cc del velivolo.
Nel secondo capitolo, dopo aver accennato la teoria del filtro di Kalman e discusso della sua implementazione per la stima dello stato del velivolo, si introducono le problematiche incontrate durante la prima sintesi del controllore sul sistema reale e le sostanziali differenze fra le simulazioni numeriche e il reale comportamento del sistema. Si stabilisce, inoltre, come tali problematiche abbiano condotto alla procedura di identificazione, della quale si discute nel terzo capitolo.
Nel terzo capitolo e' dettagliata e motivata la procedura di indentificazione in frequenza e parametrica del velivolo, in condizioni classiche di volo in "hovering". L'identificazione e' stata fatta in anello aperto e ha riguardato le funzioni di trasferimento fra le velocita' angolari (in assi corpo) desiderate e quelle effettivamente misurate dai sensori. Tale procedura ha messo in evidenza la natura accoppiata delle dinamiche di roll, pitch, yaw e ha fornito una descrizione piu' accurata della dinamica e dell'elettronica di bordo del velivolo; nel capitolo, inoltre, si discute della possibilità di miglioramento dell'algoritmo di stima basato sul filtro di kalman, il quale può essere esteso con la dinamica stimata del velivolo.
Nel quarto capitolo si presenta la sintesi del controllore robusto alle incertezze di modellazione, facendo ricorso a metodi di sintesi in frequenza, mediante diagrammi di Bode.
L'elaborato si chiude con le considerazioni e le conclusioni circa le difficolta' incontrate e i miglioramenti ottenuti.
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