tailieunhanh - Thiết kế bộ điều khiển PID vòng lặp kép cho hệ quadrotor UAV

Bài viết Thiết kế bộ điều khiển pid vòng lặp kép cho hệ quadrotor UAV trình bày việc đề xuất phương án mới với 2 vòng điều khiển bao gồm vòng ngoài là vòng điều khiển vị trí, vòng trong là vòng điều khiển góc quay. Với đề xuất này chất lượng điều khiển đã được nâng lên đáng kể, kết quả thực nghiệm cũng cho thấy đề xuất trên là hoàn toàn khả thi. | Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN 978-604-82-2981-8 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID VÒNG LẶP KÉP CHO HỆ QUADROTOR UAV Nguyễn Đức Minh Trường Đại học Thủy lợi email minhnd@ 1. GIỚI THIỆU Việc bay lên xuống sang phải sang trái hay tăng giảm tốc độ bay đều phụ thuộc vào Gần đây thiết bị bay không người lái UAV việc thay đổi tốc độ hoặc chiều quay của 4 Unmanned Aerial Vehicles được nghiên động cơ nói trên. cứu và sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực như quốc phòng quân sự và dân sự. UAV có thể có nhiều hình dạng kích thước và phục vụ nhiều mục đích khác nhau. Ban đầu chúng được dùng chủ yếu cho mục đích quân sự như bay trinh sát với khả năng chụp không ảnh truyền hình ảnh về căn cứ chỉ huy hay tìm diệt những mục tiêu khó tiếp cận bằng vũ khí mang theo. Dần dần Hình 1. Cấu trúc của Quadrotor. UAV ngày càng được sử dụng sâu rộng cho mục đích dân sự từ việc đáp ứng thú chơi Trong đó x y z là tọa độ trọng tâm của tiêu khiển của người dùng cho đến giao hàng quadrotor so với khung tọa độ gốc. Roll Pitch hóa rải phân tưới cây chăm sóc mùa màng và Yaw là góc quay Euler biểu diễn hướng theo dõi đàn gia súc giám sát rừng vườn thú của vật thể lần lượt được kí hiệu là ϕ θ và ψ hoang dã quay phim chụp ảnh từ trên cao và là tín hiệu tốc độ của motor. 1 2 3 4 cứu hộ cứu nạn những nơi hiểm trở . Mô hình động học của quadrotor Trong bài báo này so với các phương pháp điều khiển hiện nay tác giả đề xuất x sin sin cos sin cos U1 phương án mới với 2 vòng điều khiển bao m gồm vòng ngoài là vòng điều khiển vị trí U1 vòng trong là vòng điều khiển góc quay. Với y cos sin sin sin cos m U1 đề xuất này chất lượng điều khiển đã được z g cos cos nâng lên đáng kể kết quả thực nghiệm cũng m I Iz JTP U2 cho thấy đề xuất trên là hoàn toàn khả thi. p y qr q 1 Ix Ix Ix I I J U 2. CẤU TRÚC VÀ MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC q z x pr TP p 3 CỦA QUADROTOR Iy Iy Iy r I x I y pq U 4 . Mô hình của Quadrotor Iz Iz Quadrotor là mô hình máy bay không Trong đó m is the trọng lượng của người lái với