Diese Arbeit behandelt den Entwurf energiebasierter Lage- und Positionsfolgeregler für einen Quadrocopter. Es werden neue Lösungen für das vollständige und das reduzierte Lageregelungsproblem eines Starrkörpers präsentiert, welche auf die spezifischen Anforderungen des Quadrocopters zugeschnitten sind. Die entworfenen Regler priorisieren die Schubrichtung, führen durch gezielte Stellgrößensättigung zu schnellem Einschwingverhalten und garantieren fast global asymptotische Stabilität. Zur Lösung des Positionsfolgeproblems wird eine Kaskade aus übergeordneter Positions- und untergeordneter Lageregelung vorgeschlagen. In diesem Zusammenhang wird ein Stabilitätskriterium für eine Klasse nichtautonomer nichtlinearer Kaskadensysteme entwickelt. Simulationen und Flugversuche illustrieren die Leistungsfähigkeit der Ansätze.     «

Diese Arbeit behandelt den Entwurf energiebasierter Lage- und Positionsfolgeregler für einen Quadrocopter. Es werden neue Lösungen für das vollständige und das reduzierte Lageregelungsproblem eines Starrkörpers präsentiert, welche auf die spezifischen Anforderungen des Quadrocopters zugeschnitten sind. Die entworfenen Regler priorisieren die Schubrichtung, führen durch gezielte Stellgrößensättigung zu schnellem Einschwingverhalten und garantieren fast global asymptotische Stabilität. Zur Lösung...     »

This thesis deals with the design of energy based attitude and position tracking controllers for a quadrotor. New solutions to the complete and the reduced attitude control problem of a rigid body are presented, which are tailored to the specific requirements of the quadrotor. The developed controllers prioritize the thrust direction, lead to a fast transient response by purposefully saturating the controls and guarantee almost global asymptotic stability. To solve the position tracking problem a cascade consisting of an outer loop position controller and an inner loop attitude controller is proposed. In this context a stability result for a class of nonautonomous nonlinear cascade systems is developed. Simulations and flight experiments illustrate the performance of the approaches.     «

This thesis deals with the design of energy based attitude and position tracking controllers for a quadrotor. New solutions to the complete and the reduced attitude control problem of a rigid body are presented, which are tailored to the specific requirements of the quadrotor. The developed controllers prioritize the thrust direction, lead to a fast transient response by purposefully saturating the controls and guarantee almost global asymptotic stability. To solve the position tracking problem...     »