Bài tập lớn Lí thuyết điều khiển nâng cao - QuadRotor - Bùi Thanh Hải

QUADROTORLÍ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN NÂNG CAONhóm 7:Bùi Thanh HảiMai Tấn KhoaLê Văn TrườngGiảng viên: Huỳnh Thái HoàngQUADROTORNỘI DUNG:GIỚI THIỆU CHUNG VỀ QUADROTORCẤU TẠONGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNGTHIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂNMÔ PHỔNGỨNG DỤNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂNĐÁNH GIÁLỊCH SỬ PHÁT TRIỂN Nay19201907Oemichen No.1: Etienne Oehmichen (Pháp)“Breguet – Richet Gyroplane No 1”: Charles Richet và Charlaes Breguet (Pháp) Draganfly: do hãng Draganfly chế tạo.Ngày càng phát triển và mở rộng1980LỊCH SỬ PHÁT TRIỂNPennsylvania State UniversityCornell UniversityUniversity of Technology in Compiegne, FranceUniversity of British Columbia Vancouver, CanadaCẤU TẠOSố lượngBộ phận1Bộ khung giữa4Cánh tay quạt4Đế motor4Motor DC4Bộ dẫn động2Cánh quạt đẩy2 Cánh quạt kéoCác loại cảm biến:Cảm biến gia tốc (IMU)Cảm biến vị trí (GPS)Cảm biến độ cao (MSL)CẤU TẠONGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNGTHIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂNSơ đồ khối hệ thống điều khiểnTHIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂNPhương trình trạng tháiTHIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂNViết lạiTHIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂNĐặt biến:x1 = x x2 = xdot x3 = y x4 = ydot x5 = z x6 = zdot x7 = ϕx8 = ϕdotx9 = θx10 = θdotx11 = ψx12 = ψdot  Tuyến tính hóa:xdot = x2; xddot = -1/m * (cos(x7)*sin(x9)*cos(x11) + sin(x7)*sin(x11)) * U1;ydot = x4;yddot = -1/m * (cos(x7)*sin(x9)*sin(x11) - sin(x7)*cos(x11)) * U1;zdot = x6;zddot = g - (1/m)*cos(x7)*cos(x9) * U1; phidot = x8;phiddot = x10*x12*(Iyy-Izz)/Ixx + Jr/Ixx*x10*omega + L/Ixx * U2;thetadot = x10;thetaddot = x8*x12*(Izz-Ixx)/Iyy - Jr/Iyy*x8*omega + L/Iyy * U3;psidot = x12;psiddot = x8*x10*(Ixx-Iyy)/Izz + U4/Izz; THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂNx,xdoty,ydotz,zdotϕ,ϕdotθ,θdotψ,ψdot φrealθrealψreal  xdot, xddotydot, yddotzdot, zddotϕdot, ϕddotθdot, θddotψdot, ψddot  Feedback linearzation Motor dynamicsSystem dynamics1/sQUAD ROTORHồi tiếpU1U2U3U4Ω1Ω2Ω3Ω4MÔ PHỔNGMô hình Feedback_LinearizationTín hiệu điều khiển (u)Φ= 0.7, θ= -0.3, ψ= 0MÔ PHỔNGOmegas (Ω)Φ= 0.7, θ= -0.3, ψ= 0MÔ PHỔNGKết quả mô phổngΦ= 0.7, θ= -0.3, ψ= 0MÔ PHỔNGMÔ PHỔNGTín hiệu điều khiển (u)* Trường hợp có nhiễu:MÔ PHỔNGOmegas (Ω)* Trường hợp có nhiễu:MÔ PHỔNGKết quả mô phổngΦ= 0.7, θ= -0.3, ψ= 0* Trường hợp có nhiễu:Đời sống:Giải tríGắn thiết bị nghe nhìnVận chuyểnỨNG DỤNG & HƯỚNG PHÁT TRIỂNNghiên cứuPhòng thí nghiệmTrường đại họcQuân sựChuyên chởThiết bị dò tìmMang vũ khí tấn côngVIỆT NAM VÀ QUADROTORQuadrotor SPKT: Nguyễn Hải Băng Tâm - Nguyễn Lê Nhật ThắngQuadrotor BK HCMPhan Trung TrựcPhạm Hữu NhânĐÁNH GIÁƯu điểmHạn chếLinh hoạtỔn địnhỨng dụng cho UAV (so với trực thăng thông thường)Điều khiển phức tạpỞ Việt Nam do mới phát triển nên còn nhiều khó khănỨng dụngThank You !!!QUADROTORTài liệu tham khảo:2010-L7-Control_RotorcraftQuadcopter_simulinkEPFL_TH3727