Для студентов КГТУ по предмету ДругиеПостроение отказоустойчивых систем управления квадрокоптеромПостроение отказоустойчивых систем управления квадрокоптером
2024-07-262024-07-26СтудИзба
ВКР: Построение отказоустойчивых систем управления квадрокоптером
Описание
ОГЛАВЛЕНИЕ
конфигурации........................ 17
4.3. Расчет аппарата с рамой 750 мм . . . . . . . . . . . . . . 46
2
ГЛАВА 2. НАСТРОЙКА ПИД-РЕГУЛЯТОРОВ КВАДРОКОПТЕРА 51
ПРИЛОЖЕНИЕ.............................. 76
ЛИТЕРАТУРА............................... 77
3
ВВЕДЕНИЕ. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
За прошедшие 15 лет, беспилотные летательные аппараты (БПЛА) вер-толетного типа с четным количеством роторов квадро- гекса- и окто-коптеры получили широкое распространенное в различных сферах дея-тельности.
Простота изготовления, а так же относительно невысокая стоимость производства базовой несущей платформы при наличии высоких полетных характеристик стали ключевыми факторами роста производства подобных БПЛА. Особенности компоновки аппаратов, а именно наличие несколь-ких тяговых двигателей и необходимость постоянной стабилизации аппа-рата в пространстве предъявляют существенные требования к работе системы управления.
Вопросы построения системы управления квадрокоптером наиболее полно представлены в работах [1, 9, 30]. Классический подход к постро-ению системы управления, основанный на обработке сигналов, поступаю-щих от различных бортовых датчиков впервые был успешно реализован исследователями в работах [9, 30] и непрерывно совершенствуется.
Особый интерес для исследования представляет автономный режим управления БПЛА режим, при котором участие человека в управле-нии сведено к минимуму или исключено полностью. В таком режиме резко возрастает важность получения показаний всех установленных на аппарате датчиков, а так же точность получаемых величин.
По данным [5] аварии беспилотных аппаратов случаются в 100 раз ча-ще, чем аварии пилотируемых. Основная причина
| ВВЕДЕНИЕ................................. | 4 | |
| ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. КЛАССИФИКАЦИЯ И ВЫБОР | ||
| КОНФИГУРАЦИИ КВАДРОКОПТЕРА ДЛЯ РАБОТЫ В АВА- | ||
| РИЙНЫХ РЕЖИМАХ УПРАВЛЕНИЯ | 9 | |
| § 1. Постановка задачи управления квадрокоптером в аварийном | ||
| режиме............................... | 9 | |
| 1.1. | Общая постановка задачи. Типы аварийных ситуаций. . | 9 |
| 1.2. | Математическая модель. Задача управления . . . . . . . | 13 |
| 1.3. | Интеграция математической модели в отказоустойчивую | |
| системууправления..................... | 16 | |
- 2. Классификация квадрокоптеров и подбор конфигурации . . . 17 2.1. Общий подход к классификации и подбору аппаратной
конфигурации........................ 17
| 2.2. | Выборвинтов ........................ | 25 |
| 2.3. | Выбор электродвигателей . . . . . . . . . . . . . . . . . | 27 |
| 2.4. | Выбор типа энергетической установки . . . . . . . . . . | 29 |
| § 3. Описание экспериментальной базы исследования . . . . . . . | 36 | |
| 3.1. | Квадрокоптеры ....................... | 36 |
| 3.2. | Приборы........................... | 38 |
| 3.3. | Программное обеспечение . . . . . . . . . . . . . . . . . | 38 |
- 4. Расчет аппаратной конфигурации . . . . . . . . . . . . . . . . 39 4.1. Целевые эксплуатационные характеристики отказо-
4.3. Расчет аппарата с рамой 750 мм . . . . . . . . . . . . . . 46
- 5.Выводыпоглаве1......................... 50
2
ГЛАВА 2. НАСТРОЙКА ПИД-РЕГУЛЯТОРОВ КВАДРОКОПТЕРА 51
| § 6. | Задача стабилизации квадрокоптера . . . . . . . . . . . . . . | 51 | |
| 6.1. | Алгоритм выбора параметров ПИД-регулятора. Профи- | ||
| лизация. ........................... | 53 | ||
| 6.2. | Специфика алгоритмов автоматической настройки . . . | 55 | |
| 6.3. | Режим с перерегулированием . . . . . . . . . . . . . . . | 56 | |
| § 7. | Выводыпоглаве3......................... | 58 | |
| ГЛАВА 3. ПРИМЕНЕНИЕ АДАПТИВНОГО МЕТОДА ДЛЯ РЕШЕ- | |||
| НИЯ ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ КВАДРОКОПТЕРОМ | 60 | ||
| § 8. | Адаптивный метод (метод Габбасова) . . . . . . . . . . . . . . | 60 | |
| 8.1. | Постановказадачи ..................... | 60 | |
| 8.2. | Общийалгоритмметода .................. | 61 | |
| 8.3. | Ключевые особенности метода . . . . . . . . . . . . . . . | 63 | |
- 9. Управление электродвигателями . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
- 10.Управление квадрокоптером . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 10.1. Подмена внешнего навигационного сигнала данными
- 11.Выводыпоглаве4......................... 74
ПРИЛОЖЕНИЕ.............................. 76
ЛИТЕРАТУРА............................... 77
3
ВВЕДЕНИЕ. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
За прошедшие 15 лет, беспилотные летательные аппараты (БПЛА) вер-толетного типа с четным количеством роторов квадро- гекса- и окто-коптеры получили широкое распространенное в различных сферах дея-тельности.
Простота изготовления, а так же относительно невысокая стоимость производства базовой несущей платформы при наличии высоких полетных характеристик стали ключевыми факторами роста производства подобных БПЛА. Особенности компоновки аппаратов, а именно наличие несколь-ких тяговых двигателей и необходимость постоянной стабилизации аппа-рата в пространстве предъявляют существенные требования к работе системы управления.
Вопросы построения системы управления квадрокоптером наиболее полно представлены в работах [1, 9, 30]. Классический подход к постро-ению системы управления, основанный на обработке сигналов, поступаю-щих от различных бортовых датчиков впервые был успешно реализован исследователями в работах [9, 30] и непрерывно совершенствуется.
Особый интерес для исследования представляет автономный режим управления БПЛА режим, при котором участие человека в управле-нии сведено к минимуму или исключено полностью. В таком режиме резко возрастает важность получения показаний всех установленных на аппарате датчиков, а так же точность получаемых величин.
По данным [5] аварии беспилотных аппаратов случаются в 100 раз ча-ще, чем аварии пилотируемых. Основная причина
Характеристики ВКР
Предмет
Учебное заведение
КГТУСеместр
Просмотров
1
Размер
1,41 Mb
Список файлов
ПОСТРОЕНИЕ ОТКАЗОУСТОЙЧИВЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ КВАДРОКОПТЕРОМ.doc
Tortuga
26 июля 2024 в 22:05
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
