MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ………………………………………………………………………………………….. i
LỜI CẢM ƠN ………………………………………………………………………………………………. ii
MỤC LỤC ………………………………………………………………………………………………….. iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ………………………………………………………………. v
DANH MỤC HÌNH VẼ ………………………………………………………………………………… vi
MỞ ĐẦU ……………………………………………………………………………………………………… 1
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI. …………………………………………………………………………. 1
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI
NGHIÊN CỨU. ………………………………………………………………………………………… 1
3. XÂY DỰNG CÔ ĐỌNG CÁC LUẬN ĐIỂM CƠ BẢN. ……………………………. 2
4. PHƢƠNG PHÁO NGHIÊN CỨU. …………………………………………………………… 2
CHƢƠNG 1: TÍNH CHẤT ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA
QUADROTOR ……………………………………………………………………………………………… 3
1.1 GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ QUADROTOR ……………………………………… 3
1.1.1. Lịch sử hình thành và phát triển của quadrotor ……………………………………… 4
1.1.2 Một số ƣu điểm và nhƣợc điểm của quadrotor …………………………………….. 10
1.2. TÍNH CHẤT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA QUADROTOR …………………………. 11
1.2.1. Các hệ tọa độ ………………………………………………………………………………… 11
1.2.2. Động lực học của cánh quạt …………………………………………………………….. 12
1.2.3. Phân tích động lực học của quadrotor ……………………………………………… 13
1.2.4. Ma trận chuyển đổi ……………………………………………………………………….. 15
1.2.5. Tính chất phi tuyến của động học quadrotor …………………………………….. 17
1.2.6. Tuyến tính hóa động học quadrotor ………………………………………………… 18
1.3. KẾT LUẬN ………………………………………………………………………………………. 19
CHƢƠNG 2: THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN QUADROTOR ………………………….. 21
2.1. MỘT SỐ THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN CHO QUADROTOR ……………… 21
2.2. MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO QUADROTOR …………………………………… 22
2.2.1. Điều khiển độ cao …………………………………………………………………………. 23
2.2.2. Bộ điều khiển độ cao và tƣ thế ……………………………………………………….. 24
2.2.3. Điều khiển vị trí ……………………………………………………………………………. 25
2.3. THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN THEO PHƢƠNG PHÁP TOÀN PHƢƠNG
TUYẾN TÍNH LQR ………………………………………………………………………………… 26
2.3.1. Dạng toàn phƣơng ………………………………………………………………………… 26
2.3.2. Dạng bài toán điều chỉnh toàn phƣơng…………………………………………….. 27
2.3.3. Áp dụng bài toán LQR với việc không giới hạn thời gian ………………….. 28
2.4. KẾT LUẬN ………………………………………………………………………………………. 29
CHƢƠNG 3: BỘ ĐIỀU KHIỂN TOÀN PHƢƠNG CHO THIẾT BỊ BAY LOẠI
BỐN ĐỘNG CƠ …………………………………………………………………………………………. 30
3.1. BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BAY …………………………………………. 30
3.2. MÔ HÌNH BỘ ĐIỀU KHIỂN TOÀN PHƢƠNG CHO THIẾT BỊ BAY
LOẠI 4 ĐỘNG CƠ ………………………………………………………………………………….. 30
3.2.1. Dữ liệu cơ bản của Quadrotor ………………………………………………………… 32
3.2.2. Xác định tham số bộ điều khiển LQR ……………………………………………… 32
3.3. MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ………………………………………………………………….. 36
3.4. KẾT LUẬN ………………………………………………………………………………………. 48
KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI ………………………………….. 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………………………….. 50