Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

A Generalized Thrust Estimation and Control Approach for Multirotors Micro Aerial Vehicles

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21230%2F24%3A00376526" target="_blank" >RIV/68407700:21230/24:00376526 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1109/LRA.2024.3433749" target="_blank" >https://doi.org/10.1109/LRA.2024.3433749</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1109/LRA.2024.3433749" target="_blank" >10.1109/LRA.2024.3433749</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    A Generalized Thrust Estimation and Control Approach for Multirotors Micro Aerial Vehicles

  • Popis výsledku v původním jazyce

    This paper addresses the problem of thrust estimation and control for the rotors of small-sized multirotors Uncrewed Aerial Vehicles (UAVs). Accurate control of the thrust generated by each rotor during flight is one of the main challenges for robust control of quadrotors. The most common approach is to approximate the mapping of rotor speed to thrust with a simple quadratic model. This model is known to fail under non-hovering flight conditions, introducing errors into the control pipeline. One of the approaches to modeling the aerodynamics around the propellers is the Blade Element Momentum Theory (BEMT). Here, we propose a novel BEMT-based closed-loop thrust estimator and control to eliminate the laborious calibration step of finding several aerodynamic coefficients. We aim to reuse known values as a baseline and fit the thrust estimate to values closest to the real ones with a simple test bench experiment, resulting in a single scaling value. A feedforward PID thrust control was implemented for each rotor, and the methods were validated by outdoor experiments with two multirotor UAV platforms: 250mm and 500mm. A statistical analysis of the results showed that the thrust estimation and control provided better robustness under aerodynamically varying flight conditions compared to the quadratic model.

  • Název v anglickém jazyce

    A Generalized Thrust Estimation and Control Approach for Multirotors Micro Aerial Vehicles

  • Popis výsledku anglicky

    This paper addresses the problem of thrust estimation and control for the rotors of small-sized multirotors Uncrewed Aerial Vehicles (UAVs). Accurate control of the thrust generated by each rotor during flight is one of the main challenges for robust control of quadrotors. The most common approach is to approximate the mapping of rotor speed to thrust with a simple quadratic model. This model is known to fail under non-hovering flight conditions, introducing errors into the control pipeline. One of the approaches to modeling the aerodynamics around the propellers is the Blade Element Momentum Theory (BEMT). Here, we propose a novel BEMT-based closed-loop thrust estimator and control to eliminate the laborious calibration step of finding several aerodynamic coefficients. We aim to reuse known values as a baseline and fit the thrust estimate to values closest to the real ones with a simple test bench experiment, resulting in a single scaling value. A feedforward PID thrust control was implemented for each rotor, and the methods were validated by outdoor experiments with two multirotor UAV platforms: 250mm and 500mm. A statistical analysis of the results showed that the thrust estimation and control provided better robustness under aerodynamically varying flight conditions compared to the quadratic model.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20204 - Robotics and automatic control

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    IEEE Robotics and Automation Letters

  • ISSN

    2377-3766

  • e-ISSN

    2377-3766

  • Svazek periodika

    9

  • Číslo periodika v rámci svazku

    10

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    8

  • Strana od-do

    8889-8896

  • Kód UT WoS článku

    001313351400003

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85199577547