BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG – ĐIỀU KHIỂN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ MÔ HÌNH VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN
MÔ HÌNH DỰ BÁO CHO MÁY BAY BỐN CÁNH
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hoá
GVHD: TS. Trần Đức Thiện
SVTH: Phan Thanh Truyền 18151139

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2023

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

Độc lập – Tự do -Hạnh phúc

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG – ĐIỀU KHIỂN

-o0o-

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày…tháng…năm 2023

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Giảng viên hướng dẫn: TS. Trần Đức Thiện
Sinh viên thực hiện:

Phan Thanh Truyền

MSSV: 18151139
Lớp: 18151CL2B
ĐT: 0384172047

Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hoá
Hệ đào tạo: Chính quy
Khoá: 2018

Lớp: 18151CL2B

1. Tên đề tài
Thiết kế mô hình và bộ điều khiển mô hình dự báo cho máy bay bốn cánh.
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
- Kích thước dự kiến: 300x300x100 mm (dài, rộng, cao)
- Khối lượng tối đa của máy bay: 1,5 kg
3. Nội dung của đồ án
- Thiết kế mô hình máy bay bốn cánh trên phần mềm Solidworks 2021
- Trình bày lý thuyết về động học của máy bay bốn cánh
- Giới thiệu về bộ điều khiển PID của nền tảng Ardupilot áp dụng cho máy bay
bốn cánh
- Giới thiệu về bộ điều khiển mô hình dự báo
- Tính toán, thiết kế bộ điều khiển vị trí cho máy bay bốn cánh áp dụng bộ điều
khiển mô hình dự báo
- Lập trình mô phỏng lý thuyết và áp dụng bộ điều khiển mô hình dự báo vị trí
vào nền tảng Ardupilot
- Thi công mô hình máy bay bốn cánh dựa trên mô hình 3D đã thiết kế
4. Các sản phẩm dự kiến
- Mô hình máy bay bốn cánh
- Chương trình, giao diện điều khiển
- Quyển báo cáo đồ án tốt nghiệp
- Poster giới thiệu đồ án
i

5. Ngành giao đồ án: 10/02/2023
6. Ngày nộp đồ án: 30/06/2023
7. Ngôn ngữ trình bày: Bản báo cáo:
Trình bày bảo vệ:

Tiếng Anh ☐

Tiếng Việt ☑

Tiếng Anh ☐

Tiếng Việt ☑

TRƯỞNG KHOA

TRƯỞNG NGÀNH

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)

TS. Trần Đức Thiện

ii

LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Phan Thanh Truyền

MSSV: 18151139

Tên đề tài: Thiết kế mô hình và bộ điều khiển mô hình dự báo cho máy bay 4 cánh
Ngày bắt đầu
(tuần)

21/02/2023
(1 tuần)

Nội dung

Xác nhận
GVHD

- Tìm hiểu tổng quan đề tài (Đặt vấn đề, mục tiêu đề
tài, nội dung nghiên cứu, giới hạn đề tài và các công
cụ đánh giá)
- Tìm hiểu về phần mềm Solidworks, p
...

...
Electronics, 2011: IEEE, pp. 2243-2248.
S. F. Hoerner, Fluid-Dynamic Drag. Theoretical, experimental and statistical
information, Copyright by: SF Hoerner Fluid Dynamics, Vancouver, Printed in
the USA, Card Number 64-19666, 1965.
G. Lars and P. Jürgen, Nonlinear model predictive control theory and
algorithms, ed: Springer London, UK, 2011.
J. Richalet, A. Rault, J. Testud, and J. Papon, Model predictive heuristic
control, Automatica (journal of IFAC), vol. 14, no. 5, pp. 413-428, 1978.
C. R. Cutler and B. L. Ramaker, Dynamic matrix control?? A computer control
algorithm, in joint automatic control conference, 1980, no. 17, p. 72.
K. Holkar and L. M. Waghmare, An overview of model predictive control,
International Journal of control and automation, vol. 3, no. 4, pp. 47-63, 2010.
M. G. Forbes, R. S. Patwardhan, H. Hamadah, and R. B. Gopaluni, Model
predictive control in industry: Challenges and opportunities, IFACPapersOnLine, vol. 48, no. 8, pp. 531-538, 2015.
A. Bemporad, C. A. Pascucci, and C. Rocchi, Hierarchical and hybrid model
predictive control of quadcopter air vehicles, IFAC Proceedings Volumes, vol.
42, no. 17, pp. 14-19, 2009.
M. W. Mueller and R. DAndrea, A model predictive controller for
quadrocopter state interception, in 2013 European Control Conference (ECC),
2013: IEEE, pp. 1383-1389.
M. Bangura and R. Mahony, Real-time model predictive control for
quadrotors, IFAC Proceedings Volumes, vol. 47, no. 3, pp. 11773-11780, 2014.
Y. Wang, A. Ramirez-Jaime, F. Xu, and V. Puig, Nonlinear model predictive
control with constraint satisfactions for a quadcopter, in Journal of Physics:
Conference Series, 2017, vol. 783, no. 1: IOP Publishing, p. 012025.
J. A. Rossiter, Model-based predictive control: a practical approach. CRC press,
2003.
W. H. Kwon and S. H. Han, Receding horizon control: model predictive control
for state models. Springer Science &amp Business Media, 2005.

92

[18]

K. Alexis, G. Nikolakopoulos, Y. Koveos, and A. Tzes, Switching model
predictive control for a quadrotor helicopter under severe environmental flight
conditions, IFAC Proceedings Volumes, vol. 44, no. 1, pp. 11913-11918, 2011.

93

PHỤ LỤC
PHỤ LỤC 1: Chương trình tính toán thiết kế mô phỏng trên Python
https://drive.google.com/drive/folders/1rsg70uMHCfUHXD4f6S0RZDkYYMz
0a7g6?usp=sharing
PHỤ LỤC 2: Chương trình của bộ điều khiển PID và MPC
https://drive.google.com/drive/folders/1sAp2rtIm4-ri9N8MpGjPeEypPkAAAxL?usp=sharing

94