On Features of Planning Trajectories for Quadrotors

Autor: Anatolii Tunik, Volodymyr Larin, Olha Sushchenko, Svitlana Ilnytska
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Electronics and Control Systems; Vol. 3 No. 69 (2021); 48-55
Электроника и системы управления; Том 3 № 69 (2021); 48-55
Електроніка та системи управління; Том 3 № 69 (2021); 48-55
ISSN: 1990-5548
Popis: The paper deals with studying the process of planning trajectories during the quadrotor flight. The typical trajectories of the drone flights have been analyzed. Block diagram of the control system in the nonholonomic case and the horizontal flight is given. Comparative analysis of the most widespread trajectories is represented. The possibility to use two types of Dubins trajectory is analysed. Introducing polar coordinates for forming flight trajectories is proposed. The grounded choice of the quadrotor trajectories for different cases of the holonomic and nonholonomic closed-loop control systems was proposed. The advantages and disadvantages of the trajectories planning in each of these cases were analyzed. The Simulink models for generators of the quadrotor trajectories have been developed. The simulation results of generations of these trajectories have been represented. The possibilities of MATLAB for simulating flight trajectories are shown. The obtained results can be applied for unmanned aerial vehicles of different types. Статья посвящена изучению процесса планирования траекторий полета квадрокоптера. Проанализированы типичные траектории полета дронов. Приведена блок-схема системы управления в неголономном случае для горизонтального полета. Представлен сравнительный анализ наиболее распространенных траекторий. Анализируется возможность использования двух типов траекторий Дубинса. Предлагается введение полярных координат для формирования траекторий полета. Предложен обоснованный выбор траекторий квадрокоптера для различных случаев голономной и неголономной замкнутой системы управления. Проанализированы преимущества и недостатки планирования траекторий в каждом из этих случаев. Разработаны Simulink-модели генераторов траекторий квадрокоптера. Представлены результаты моделирования процесса генерирования этих траекторий. Показаны возможности MATLAB для моделирования траекторий полета. Полученные результаты могут быть применены для беспилотных летательных аппаратов различных типов. У статті досліджується процес планування траєкторій під час польоту квадрокоптера. Проаналізовано типові траєкторії польотів дронів. Наведено структурну схему системи керування в неголономному випадку для горизонтального польоту. Представлено порівняльний аналіз найбільш поширених траєкторій. Проаналізовано можливість використання двох типів траєкторії Дубінса. Запропоновано введення полярних координат для формування траєкторій польоту. Запропоновано обґрунтований вибір траєкторій квадрокоптера для різних випадків голономної та неголономної замкнутих систем керування. Проаналізовано переваги та недоліки планування траєкторій у кожному з цих випадків. Розроблено Simulink-моделі для генераторів траєкторій квадрокоптера. Наведено результати моделювання процесу генерації цих траєкторій. Показано можливості MATLAB для моделювання траєкторій польоту. Отримані результати можуть бути застосовані для безпілотних літальних апаратів різних типів.
Databáze: OpenAIRE