📄Работа №131813
Тема: Разработка системы управления удержанием БПЛА на РАСЧЕТНОЙ ТРАЕКТОРИИ
Характеристики работы
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
Информатика и вычислительная техника
Объем:
35 листов
Год:
2016
Просмотров:
187
4650
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
1 Введение 2
2 Постановка задачи 4
3 Обзор литературы 5
4 Задачи поиска оптимального управления 6
4.1 Подходы к решению задач поиска оптимальных управлений 6
4.2 Описание алгоритма формирования управляющей силы 7
4.3 Определение управляющих функций 9
5 Математическая модель 11
5.1 Описание математической модели 12
6 Описание алгоритма 16
7 Реализация алгоритма 19
7.1 Описание использованных средств 19
7.2 Результаты моделирования 20
8 Выводы 27
9 Заключение 28
10 Список литературы 29
А Приложение 30
2 Постановка задачи 4
3 Обзор литературы 5
4 Задачи поиска оптимального управления 6
4.1 Подходы к решению задач поиска оптимальных управлений 6
4.2 Описание алгоритма формирования управляющей силы 7
4.3 Определение управляющих функций 9
5 Математическая модель 11
5.1 Описание математической модели 12
6 Описание алгоритма 16
7 Реализация алгоритма 19
7.1 Описание использованных средств 19
7.2 Результаты моделирования 20
8 Выводы 27
9 Заключение 28
10 Список литературы 29
А Приложение 30
📖 Введение
Под беспилотным летательном аппаратом (в дальнейшем БПЛА) обычно понимают любой летательный аппарат без экипажа на борту. Основными его задачами обычно являются воздушная съёмка и наблюдение в режиме реального времени за различными объектами. Однако в настоящее время БПЛА приобретают всё большую популярность для решения широкого круга задач гражданских и военных сфер. Основные предпосылки для этого следующие:
• Необходимость в относительно недорогих самоуправляемых летательных аппаратах для решения широкого круга задач гражданского и военного сектора;
• Появление достаточно дешёвых БПЛА, повлекло их распространение как части массовой продукции;
• Высокая сложность разворачивания необходимой инфраструктуры по месту требования для использования летательных аппаратов с пилотами.
Вообще говоря, БПЛА являются лишь частью сложного многофункционального комплекса. Можно выделить следующие элементы входящие в данную систему:
• Сам БПЛА;
• Наземная система управления;
• Необходимое программное обеспечение;
• Линии передачи данных;
• Дополнительные устройства, необходимые для выполнения задач.
Несложно понять, что управление БПЛА оператором, что в наше время в основном производится вручную, может повлечь большое количество аварийных ситуаций, чем если бы управление производилось в автоматическом, либо полуавтоматическом режиме. Такие режимы управления позволили бы избежать непредвиденных ситуаций, таких, как нестабильность, либо полная недоступность линий связи и некорректных действий оператора. Поэтому изучение вопроса разработки системы позволяющей БПЛА производить движение по некоторой заранее заданной траектории является необходимым для качественной эволюции систем управления БПЛА.
Для автономного функционирования БПЛА содержит целый комплекс различных элементов. В основном это:
• Управляющая аппаратура;
• Трех-осевой гироскоп и акселерометр;
• ГЛОНАСС/GPS - приёмник;
• Датчики давления и воздушной скорости;
• Радио-модем.
В качестве управляющей аппаратуры, как правило, используются специализированные вычислители на базе цифровых сигнальных процессоров или компьютеры формата РС/104, MicroPC под управлением операционных систем реального времени (QNX, VME, VxWorks, XOberon). Программное обеспечение пишется обычно на языках высокого уровня, таких как С, C++ или Ada95.
Различные датчики используются для поддержки и корректировки полёта по заданному курсу. Кроме того они дают возможность быстро определить положение летательного аппарата в пространстве.
Кроме того, можно выделить любительские сборки БПЛА, в которых система управления представляется процессорными платами Arduino и Rasberry Pi под управлением различных дистрибутивов линукса, таких как Raspiban и Pidora (Fedora для Rasberry Pi).
• Необходимость в относительно недорогих самоуправляемых летательных аппаратах для решения широкого круга задач гражданского и военного сектора;
• Появление достаточно дешёвых БПЛА, повлекло их распространение как части массовой продукции;
• Высокая сложность разворачивания необходимой инфраструктуры по месту требования для использования летательных аппаратов с пилотами.
Вообще говоря, БПЛА являются лишь частью сложного многофункционального комплекса. Можно выделить следующие элементы входящие в данную систему:
• Сам БПЛА;
• Наземная система управления;
• Необходимое программное обеспечение;
• Линии передачи данных;
• Дополнительные устройства, необходимые для выполнения задач.
Несложно понять, что управление БПЛА оператором, что в наше время в основном производится вручную, может повлечь большое количество аварийных ситуаций, чем если бы управление производилось в автоматическом, либо полуавтоматическом режиме. Такие режимы управления позволили бы избежать непредвиденных ситуаций, таких, как нестабильность, либо полная недоступность линий связи и некорректных действий оператора. Поэтому изучение вопроса разработки системы позволяющей БПЛА производить движение по некоторой заранее заданной траектории является необходимым для качественной эволюции систем управления БПЛА.
Для автономного функционирования БПЛА содержит целый комплекс различных элементов. В основном это:
• Управляющая аппаратура;
• Трех-осевой гироскоп и акселерометр;
• ГЛОНАСС/GPS - приёмник;
• Датчики давления и воздушной скорости;
• Радио-модем.
В качестве управляющей аппаратуры, как правило, используются специализированные вычислители на базе цифровых сигнальных процессоров или компьютеры формата РС/104, MicroPC под управлением операционных систем реального времени (QNX, VME, VxWorks, XOberon). Программное обеспечение пишется обычно на языках высокого уровня, таких как С, C++ или Ada95.
Различные датчики используются для поддержки и корректировки полёта по заданному курсу. Кроме того они дают возможность быстро определить положение летательного аппарата в пространстве.
Кроме того, можно выделить любительские сборки БПЛА, в которых система управления представляется процессорными платами Arduino и Rasberry Pi под управлением различных дистрибутивов линукса, таких как Raspiban и Pidora (Fedora для Rasberry Pi).
✅ Заключение
В данной работе основное внимание было уделено созданию и реализации алгоритма удержания БПЛА на траектории близкой к расчетной. Дано краткое описание существующего устройства управления БПЛА и его недостатков, определена необходимоств создания автоматически управляе- mbix БПЛА. Реализацию управлений предполагается осуществлятв исходя из принципов обратной задачи динамики и управления с обративши связями. Описана математическая модели, основанная на данных принципах, и реализована предложенная компьютерная модель с использованием технологий MATLAB/Simulink.
Дальнейшее изучение данной темы предполагается вести в следующих направлениях:
• Изучение возможности реализации более сложных траекторий. В настоящей версии программы накладываются достаточно серьезные ограничения на траекторию, так как любая траектория задается полиномом 5-ой степени;
• Учет времени при выборе маневра БПЛА;
• Создание версии программы с ограничениями, накладываемыми на движение БПЛА в соответствии с реально существующими беспилотниками.
Дальнейшее изучение данной темы предполагается вести в следующих направлениях:
• Изучение возможности реализации более сложных траекторий. В настоящей версии программы накладываются достаточно серьезные ограничения на траекторию, так как любая траектория задается полиномом 5-ой степени;
• Учет времени при выборе маневра БПЛА;
• Создание версии программы с ограничениями, накладываемыми на движение БПЛА в соответствии с реально существующими беспилотниками.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.