Motion Planning and Controlof Unmanned Aerial Vehicles

• Main Authors: Dinevik, Vilhelm, Carbo, Paula
• Format: Others
• Language: English
• Published: KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI) 2018
• Subjects: Engineering and Technology; Teknik och teknologier
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-230198

The core of this project focuses on how to makeaerial vehicles fly autonomously from an initial position to agoal. This is done by making a mathematical model for the UAV,a brief study of the sensors needed to estimate the UAVs state,then designing an LQR controller for the trajectory trackingand finally using an artificial potential field function for thenavigation. The mathematical model is done by studying thekinematics and dynamics for a single UAV, it is then linearisedand the system’s observability and controllability are checked todevelop the LQR. We conduct computer simulations to test thetheoretical findings and evaluate the proposed methods. Finally,we conclude the paper with a discussion and results, and providedirections and ideas to do further research on the topic. === Kärnan av detta projekt fokuserar på hur man kan få en obemmand flygfarkost att flyga autonomt från en initial punkt till ett mål. Detta uppnås genom att skapa en matematisk modell av flygfarkosten och sedan designa en LQR-regulator för att kunna följa den planerade banan. Slutgiltigen används en artificell potentialfältsfunktion för att navigera till målet. Först studeras kinnematiken och dynamiken av ygfarkosten för att designa den matematiska modellen. Modellen Lineariseras sedan och systemets observerbarhet och kontrollerbarhet kontrolleras sedan för att kunna utveckla LQR-regulatorn. Vi utför datorsimulationer för att testa de teoretika resultaten och evaluera metoderna som förerslås i denna raport. Avslutningsvis diskuteras resultat och ideér för framtida forskning inom området.