Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Разработка противоаварийных алгоритмов управления квадрокоптером

Работа №131768

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

математика и информатика

Объем работы29
Год сдачи2016
Стоимость4650 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
46
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 3
Обзор литературы 4
Глава 1. Математическое описание. Постановка задачи 5
1.1 Математическая модель движения квадрокоптера 5
1.2 Постановка задачи 8
Глава 2. Обнаружение и локализация отказов приводов винта квад­рокоптера с помощью метода главных компонент 10
2.1. Метод главных компонент 10
2.2 Обнаружение и локализация отказов приводов винтов квадрокоптера 14
Глава 3. Управление полетом квадрокоптера при отказе одного привода 16
3.1 ПИД регулятор 16
3.2 ПД регулятор для полета квадрокоптера с 4мя винтами 18
3.3 Управление квадрокоптером при полном отказе одного винта 21
3.4 Общая схема решения задачи 23
Глава 4. Эксперимент и результаты 24
Выводы 27
Заключение 28
Список литературы 29

В работе рассматривается задача обнаружения аварийной ситуации для управляемого движения квадрокоптера. Целью работы является выявление отказа винта на основе полученных с датчиков квадрокоптера данных о значениях измеряемых переменных состояния. Данная задача явля­ется актуальной, ибо ни одна система не может обеспечить бесперебойную работу аппарата. В случае непредвиденного отказа какой-либо системы или её части важно как можно быстрее восстановить её работоспособность, по­ка последствия не стали критичными, а для этого необходимо максимально быстро идентифицировать и локализовать саму проблему и принять соот­ветствующие меры. Для решения данной задачи используется подход, ба­зирующийся на методе главных компонент (Principal Component Analysis — PCA) и не требующий точного знания модели объекта. Поскольку для рас­сматриваемого объекта, как правило, параметры объекта точно неизвест­ны, для решения задачи выбран именно подход, основанный на PCA. Для управления движением квадрокоптера выполнен синтез пропорционально­дифференциальных регуляторов по управляемым переменным. Моделиро­вание и проведение экспериментов для сбора данных, используемых для выявления аварийной ситуации, выполнено в среде MATLAB для конкрет­ной модели квадрокоптера.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В работе получены следующие результаты:
1. Проведен анализ возможности применения метода PCA для иден­тификации отказов приводов винтов квадрокоптера.
2. Предложена и реализована схема построения алгоритма противо- аварийного управления в ситуации полного отказа винта квадрокоптера, основанная на применении метода PCA и обеспечения управляемого дви­жения квадрокоптера в этой ситуации.
3. Проведены вычислительные эксперименты в среде MATLAB, в ре­зультате чего проиллюстрирована успешность применения предложенной схемы.


[1] Mueller M.W., D’Andrea R. Stability and control of a quadrocopter despite the complete loss of one, two, or three propellers, IEEE International Conference on Robotics & Automation (ICRA), 2014.
[2] Michael N., Mellinger D., Lindsey Q., Kumar V. The GRASP Multiple Micro - UAV Testbed // IEEE Robotics & Automation Magazine. 2010. Vol. 17, No 3. P. 3-4.
[3] Isermann R. Fault - Diagnosis Systems. Berlin: Springer - Verlag Berlin Heidelberg, 2006. 475 p.
[4] Князькин Я. В. Обнаружение и диагностика динамических сбоев в про­цессе стабилизации движения морского судна // Процессы управления и устойчивость. 2014. T. 1. № 1. С. 330-335.
[5] Денисенко В. ПИД -регуляторы: принципы построения и модификации // Современные технологии и автоматизации. 2006. № 4.
[6] Гэн К., Чулин Н.А. Алгоритмы стабилизации для автоматического управления траекторным движением квадрокоптера // Наука и Обра­зование МГТУ им Н.Э,Баумана. 2015. № 05 с.218-235.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ