This study aimed to develop and evaluate a method to obtain a proportional-integral-derivative (PID) controller. The controller is for a control surface that controls pitch motion, by using data from flight tests with an unmanned aerial vehicle (UAV). Finding a suitable method to develop the controllers is essential to make the UAV autonomous, whilst being stable and controllable. Before developing the PID, data from test flights were used to model a transfer function for the control surface with MATLAB's toolbox for system identification. Thereafter, using the transfer function, the PID was developed by using MATLAB’s toolbox for control systems. The whole method was evaluated by studying the rise time, settling time, and overshoot for the PID, and studying how well the transfer function fits with the flight data. The method of modeling the pitch motion with system identification and finding the PID gains has good potential to simplify the process of finding a PID controller. However, to acquire an accurate model for the pitch motion, which in turn can give a well-performing PID, an improved data sampling was suggested. Additionally, flight tests conducted before and after PID tuning, and in different conditions are recommended to be done in future studies. The flight test would work as a validation for the model to acquire a robust PID that performs as expected. / Syftet med denna studie var att utveckla och utvärdera en metod för att hitta en proportionerlig integrerande deriverande (PID) regulator. Regulatorn är för en kontrollyta som kontrollerar tipprörelsen genom att använda data från flygtester med en drönare. Att hitta en lämplig metod för att utveckla regulatorer är nödvändigt för att göra drönaren autonom, samtidigt som den är stabil och kontrollerbar. Innan PID:n utvecklades användes data från flygtester för att modellera överföringsfunktionen för kontrollytan med MATLAB:s programvara för systemidentifiering. Därefter, genom att använda överföringsfunktionen, utvecklades PID:n med MATLAB:s programvara för reglersystem. Hela metoden utvärderades genom att studera stigtid, insvängningstid och översläng för PID regulatorn, samt studera hur väl överföringsfunktionen modellerar flygdata. Metoden för att modellera tipprörelsen och att hitta PID förstärkningarna har en god potential att förenkla processen av att hitta en PID regulator. Däremot för att få en precis modell för tipprörelsen, vilket i sin tur kan ge en välpresterande PID, föreslogs det att förbättra datainsamlingen. Dessutom rekommenderades det i framtida studier att flygtester genomförs i olika förhållande, både före och efter att PID regulatorn har hittats. Flygtesterna skulle fungera som en bekräftelse för modellen för att få en robust PID som presterar som väntat. / Kandidatexjobb i elektroteknik 2022, KTH, Stockholm
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-323612 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Karens, Lucia, Islam, Tawsiful |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2022:160 |
Page generated in 0.0028 seconds