Uzaktan Kumandalı Dört Rotorlu Bir Platformun Hedef Takip Edebilen Uçan Bir Robota Dönüştürülmesi

Abstract

Bu çalışmada uzaktan kumandalı Draganfly Vi Ti Pro model dört rotorlu platformun, hedef takip edebilen bir robota dönüştürülmesi amaçlanmaktadır. Dört rotorlu insansız hava aracının (İHA), yönelim ve yükseklik dinamikleri ve hedef takibi için denetleyici tasarımı konularını incelemektedir. Bu araştırmanın temel amacı yönelim ve yükseklik dinamikleri için normalize edilmiş bir doğrusal kuadratik regülatör (DKR) tasarlamak ve hedef takibini PID deneticisi ile sağlamaktır. Kontrolcü tasarımına başlamadan önce, matematiksel model Euler-Lagrange yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Simülasyonlar ve gerçek zamanlı uygulamalar MATLAB / Simulink ortamında gerçekleştirilmiştir. Hedef tespit algoritmasında, artırılmış gerçeklik uygulamaları için geliştirilmiş C++ kodu olan, ArUco, kullanılmıştır. Tasarlanan denetimciler fiziksel sistem üzerinde uygulanmış ve tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir. Gerçek sistem ve benzetim karşılaştırılması yapılmış ve sonuçları tartışılmıştır.

In this study, transformation of Draganfly Vi Ti Pro, a remote controlled (RC) Quadrotor platform, into a target tracking flying robot is aimed. This thesis examines controller design for the attitude and altitude dynamics and target tracking. The major aim of this work is to design a normalized linear quadratic regulator (LQR) for attitude and altitude dynamics and achieve target tracking by PID controllers on a moving object. Before designing the controller, a mathematical model has been developed using the Euler-Lagrange method. Simulations and real-time applications have been performed on MATLAB/Simulink environment. For target detection algorithm, ArUco, which is a C++ code for basic augmented reality applications, has been used. Designed controllers are implemented on the physical system and satisfactory results are achieved. Comparison of simulation with the real system has been done and discussed.