ВКР: Управление квадрокоптером в аварийном режиме

Оглавление

Введение
1. Постановка задачи управления квадрокоптером в аварийном режиме.
1.1. Общая постановка задачи. Типы аварийных ситуаций.
1.2. Математическая модель. Задача управления
2. Классификация квадрокоптеров и подбор конфигурации
2.1. Общий подход к классификации и подбору аппаратной конфигурации
2.2. Выбор электродвигателей
2.3. Выбор типа энергетической установки
3. Описание экспериментальной базы исследования
3.1. Квадрокоптер
3.2. Программное обеспечение
4.Расчет аппаратной конфигурации
4.1. Целевые эксплуатационные характеристики отказоустойчивого аппарата
4.2. Расчет аппарата с рамой 350 мм
4.3. Расчет аппарата с рамой 750 мм
5. Настройка ПИД – регулятора квадрокоптера
5.1. Задача стабилизации квадрокоптера
5.2. Алгоритм выбора параметров ПИД-регулятора.
5.3. Специфика алгоритмов автоматической настройки
5.4. Режим с перерегулированием
6. Управление квадрокоптером
6.1. Подмена внешнего навигационного сигнала данными инерциальной навигации
7. Реализация динамической модели БЛА в MATLAB/ Simulink
7.1. Результаты моделирования
Заключение
Список использованной литературы

Введение

В настоящее время во всем мире беспилотные летательные аппараты (БЛА) широко используются как средства мониторинга, создания карт местности, оптимизации сельскохозяйственной деятельности, контроля пожароопасных зон, наблюдения за состоянием линий электропередач, логистики, и др. БЛА мультироторного типа получили широкое распространение благодаря конструктивной простоте и возможности совершать полёт как со скоростями близкими к нулю, так и маневрируя с высокой частотой.
На ранних этапах проектирования БЛА одной из важнейших задач является исследование динамических характеристик альтернативных проектных вариантов аппаратов с учетом их конструктивных особенностей. Современные инженерные компьютерные системы имеют возможность реализовать сквозной процесс проектирования и увязки твёрдотельных моделей БЛА с адаптивными динамическими моделями и их эксплуатации в различных режимах за счет переноса проектных параметров, полученных в CAD-системах, непосредственно в среды моделирования систем управления полетом. Особый интерес представляют собой набор задач, связанных с отработкой алгоритмов управления, обеспечивающих штатное функционирование БЛА при воздействии внешних возмущающих факторов.
Цель данной статьи состоит в моделирование сложного объекта управления – квадрокоптера. Существует большое количество работ, посвященных моделированию летательных аппаратов с вертикальным взлетом, где приводятся различные варианты уравнений движения с различными системами автоматического управления. В работе представлен подход к моделированию системы управления БЛА, выполненного по аэродинамической схеме «квадрокоптер» в математической среде MATLAB/S