A review of path-following algorithms for multirotors

Abstract

[ES] El objetivo del presente Trabajo de Fin de Grado es la revisión de diferente algoritmos de seguimiento de ruta para multirrotores. Este proyecto comenzará introduciendo brevemente el crecimiento e importancia que han tenido los UAVs en los últimos años, proliferando el uso comercial de multirrotores entre los que destaca el "quadrotor". Tras esto, proseguiremos explicando a gran escala los aspectos más destacados en la dinámica y cinemática de los multirrotores: posibles sistemas de coordenadas, posibles movimientos, fuerzas y momentos que intervienen, el control. Una vez entrados en este tema, se procederá a la revisión de cuatro sistemas de control en algoritmos de seguimiento de ruta para UAVs, comparando las ventajas y desventajas de cada metodología. Por último, se implentará una simulación basada en uno de los algoritmos en Simulink, Matlab. A partir de esta simulación, se implementarán diferentes rutas (paths) y se comentarán los resultados.

[EN] The objective of the present Independent Study is the review of path-following algorithms for multirotors, including a small experimentation. This study will first start briefly introducing the growth and importance of UAVs in the recent years, spreding the commercial use of the multirotors. The idea of a path-following algorithm will also be covered, and its application on multirotors. Then, the project will continue explaining the highlighted aspects in the dynamics and kinematics of a multirotors: coordinate systems, motions, acting forces and moments. Once covered this topic, the review of four path-following algorithms will be performed. Advantages and disadvantages of these tecniques will be explained and compared. Lastly, a small experimentation based on one of the explained path-following algorithms will be executed. This experimentation will be implemented in a simulation environment in Simulink. Couple of cases will be simulated and the corresponding results will be discussed.