Kenderaan udara tanpa pemandu (UAV) adalah pesawat tanpa pemandu yang dapat dikawal dari jarak jauh atau terbang secara autonomi berdasarkan rancangan penerbangan yang diprogramkan sebelumnya. UAV biasanya digunakan untuk berbagai aplikasi kerana ukurannya yang kecil dan kestabilannya yang tinggi. Tesis ini mengupas konsep penting yang terlibat dalam mencapai kestabilan penerbangan quadcopter dan pelaksanaan sistem kawalan. Tesis ini juga menyajikan dua teknik pengawal untuk menstabilkan dinamik sikap UAV sekiranya terdapat gangguan dan / atau ketidakpastian dalam parameter kerana perubahan berat muatan. Untuk mengatasi masalah di atas, “Fixed Gain Linear Control” dan “Linear Model Reference Adaptive Control (MRAC)” dilaksanakan dan dibandingkan. Algoritma kawalan dianalisis dan disahkan melalui simulasi perisian. Dalam skema ini, kesalahan kilang ditakrifkan sebagai ralat antara output sistem dan tindak balas yang diinginkan dari model rujukan. Pengawal akan mengesan ralat dan menyesuaikan parameter agar sama dengan model rujukan. Ini akan menyebabkan quadcopter kembali ke keadaannya yang stabil atau yang diingini. Hasil simulasi menggunakan platform MATLAB disajikan untuk menunjukkan penumpuan parameter pengawal. Analisis penurunan muatan akan dilakukan oleh kedua pengawal untuk menentukan amplitud overshoots dan masa penyelesaian ketika muatan dijatuhkan dari quadcopter. Hasil analisis akan menentukan prestasi pengendali mana yang terbaik.
_______________________________________________________________________________________________________
Unmanned aerial vehicles (UAV) are unmanned aircraft that can be remotely controlled or fly autonomously based on pre-programmed flight plans. UAVs are commonly used for a range of applications due to their small size and high stability. This thesis overviews crucial concepts involved in achieving quadcopter flight stability and control system implementation. This thesis also presents two controller techniques to stabilize the attitude dynamics of the UAV in the presence of disturbances and/or uncertainties in the parameters due to changes in payload weight. To address the above problem, Fixed Gain Linear Control and Linear Model Reference Adaptive Control (MRAC) are implemented and compared. The control algorithms are analyzed and verified through software simulation. In this scheme, a plant error is defined as the error between the output of the system and the desired response from a reference model. The controller will track the error and adjust the parameters to be the same with the reference model. This will cause the quadcopter to return to its steady or desired state. Simulation results using MATLAB platform are presented to demonstrate the convergence of the controller parameters. The payload dropping analysis will be done by both controllers to determine the overshoots amplitude and settling time when the payload is dropped from the quadcopter. The results from the analysis will determine which controllers’ performances is the best one.
Intelligent controller design for delivery UAVs under weight variation / Nur Fashihah Ainun Mahamad Lazi