Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
A practical approach to cooperative aerial transportation of a load by UAVs
KTH, School of Electrical Engineering (EES), Automatic Control.
2017 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

A path following controller for a system, composed of a single cylindrical load and connected totwo unmanned aerial vehicles by two cables, is designed. The load is modeled as a uniformlydistributed mass while the aerial vehicles are assumed to be fully actuated point masses. Theinputs to the UAVs-load system are the 3D force inputs of each UAV. During this report theassumption that there are not input disturbances has been made. An additional assumption isthat the load and the aerial vehicles are connected by cables of xed length, which is equivalent toconnection by massless rigid links while under tensile forces. Next, the state space is transformedto another description that is locally full state controllable. The system is linearized around aNominal Equilibrium in which the bar is horizontal and the cables vertical. The linearized systemundergoes a similarity transformation which decouples it into three 2nd and three 4nd ordersubsystems. A stabilizing feedback controller is then designed for each subsystem independently.This stabilizing controller can be applied to every nominal equilibrium. Then the controller istested over model uncertainties and integral actions are also added to it. A practical controlpolicy for trajectory tracking is designed based around a zero equilibrium. In detail, a trajectorythat comprises of a series of Nominal Equilibria and respects the stability characteristics of thecontroller can then be tracked. All the proposed control algorithms are validated by simulation.

Abstract [sv]

En rutt följande regulator för ett system bestående av en singel cylindrisk last och anslutentill två obemannade drönare är designat. Lasten är modellerad som ett uniformt distribueratmassa medan de två drönarna antas vara fullt aktuerade punktmassor. Ingångarna till drönarnaslastsystem är de tredimensionella krafterna av varje drönare. I rapporten har antagandet gjortsatt det inte finns störningar på ingångarna. Ett ytterligare antagande är att lasten och drönarnaär kopplade med kablar av fixerad längd, vilket är ekvivalent med en koppling av masslösa, styvalänkar som utsätts för spännkrafter. I nästa steg, blir tillståndsrummet omvandlat till en annanbeskrivning som är helt kontrollerbar. Systemet är linjäriserat rund en nominell jämviktspunktdär staven och kablarna är i en horisontell respektive vertikal läge. Det linjäriserade systemetgenomgår en transform vilket frikopplar systemet i tre andragrads- och tre fyragradssubsystem.En stabiliserande återkopplingsregulator är sedan designat för varje subsystem för sig. Dennastabiliserande regulator kan appliceras till varje nominell jämviktspunkt. Regulatorn provas sedani modellosäkerheter och integrerande åtgärder är också genomförda. En praktisk reglerstrategiför ruttföljning är designat, baserad runt en noll jämviktspunkt. I detalj, en rutt som består aven serie av nominella jämviktspunkter och respekterar regulatorns stabilitets karakteristiker kanföljas. Alla föreslagna regleralgoritmer bekräftades genom simulering.

Place, publisher, year, edition, pages
2017. , 71 p.
Series
TRITA-EE, ISSN 1653-5146 ; 2017:040
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-206856OAI: oai:DiVA.org:kth-206856DiVA: diva2:1094182
Educational program
Master of Science - Systems, Control and Robotics
Examiners
Available from: 2017-05-09 Created: 2017-05-09 Last updated: 2017-05-09Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3291 kB)45 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3291 kBChecksum SHA-512
59d0e7c092a9cf4411074bd42aa17311a6489e9e801df873a32333442139f4d837bbd106a58879c0e40ad4ea95981498dda15269d5da5f0da8d9284c68d85855
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Automatic Control
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 45 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 128 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf