Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Komputerowe wspomaganie w procesie modelowania akumulatorów litowo- -polimerowych

Pietraszek S, Czyba R, Błotnicki W, Szafrański G

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 7CD

775--782

PL

W artykule omówiono tematykę komputerowego wspomagania dla procesu modelowania akumulatorów litowo-polimerowych w kontekście elementów zasilających m.in. takie systemy, jak bezzałogowe obiekty latające (BOL). Przedstawione prace mają prowadzić do badań, w wyniku których można określić pozostałą ilość ładunku elektrycznego w pakiecie zasilającym tzw. „state of charge”. Stanowi to podstawę do szacowania pozostałego czasu, w którym aparat latający wykonuje działania operacyjne. Tematyka podejmowana w niniejszej pracy skupia się wokół tworzenia rozwiązań programowych w środowisku LabVIEW wspomagających pozyskiwanie danych pomiarowych na potrzeby późniejszej analizy i implementacji algorytmów dla rozwiązań technicznych projektowanych układów autopilotów.

EN

In this paper we focus on the computer aided process of modeling lithium-polymer batteries, which can be used as a power supply source for unmanned aerial vehicles (UAVs). The idea of this work leads to state of charge (SOC) estimation that is necessary to have a complete information about remaining time of possible UAV’s operation. Topics that are covered in this article concern the software which is based on the LabVIEW platform and is specially design for the date acquisition and analysis that can provide hardware implementation for autopilots algorithms in future.

2

Zastosowanie metody kontrakcji dynamicznej w sterowaniu bezzałogowym obiektem latającym typu quadrotor

Czyba R., Szafrański G.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2011

|

z. 83(279), nr 3

15-25

PL

W artykule przedstawiono syntezę podukładu stabilizacji i regulacji położenia kątowego platformy latającej VTOL (ang. Vertical Take Off and Landing) typu quadrotor. Głównym celem pracy jest zastosowanie metody kontrakcji dynamicznej DCM (ang. Dynamic Contraction Method) do sterowania bezzałogowym obiektem latającym oraz sprawdzenie realizowalności takiego sterowania na obiekcie rzeczywistym. W pracy przedstawiono model dynamiki quadrotora, a następnie omówiono zastosowane prawo sterowania. W kolejnej części przedstawiono strukturę układu regulacji oraz omówiono budowę stanowiska testowego. Zaprezentowano wyniki przeprowadzonych doświadczeń, które wykonano w układzie zamkniętym z zaprojektowanym układem sterowania.

EN

The problem of attitude stabilization and robust regulation of an indoor unmanned aerial vehicle, known as a quadrotor, is considered. This paper presents the design of continuous-time controller based on Dynamic Contraction Method. The control task is formulated as a tracking problem of Euler angles, where desired output transients are accomplished in spite of incomplete information about varying parameters of the system and external disturbances. The resulting controller is a combination of a low-order linear dynamical system and a subsystem which accomplishes an algorithm of quadrotor control. The experiment results for tracking a reference signal are presented, and confirm the effectiveness of the proposed method and theoretical expectations.

3

Szybkie prototypowanie elementów układu sterowania dla platformy latającej typu quadrotor

Czyba R., Szafrański G.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2011

|

z. 83(279), nr 3

5-14

PL

W artykule przedstawiono strukturę układu regulacji opartego na dyskretnej realizacji algorytmu PID oraz etapy projektowania poszczególnych elementów układu sterowania dla platformy latającej VTOL (ang. Vertical Take Off and Landing) typu quadrotor. Przedstawiono również koncepcję budowy układu pomiarowego orientacji przestrzennej opartą na zintegrowanym czujniku AHRS (ang. Attitude and Heading Reference System). W procesie projektowania wykorzystano środowisko Matlab/Simulink wraz z systemem mikroprocesorowym opartym na mikrokontrolerze z rodziny PowerPC. Rozwiązanie w takiej konfiguracji umożliwia szybkie prototypowanie (ang. Fast/Rapid Prototyping) układu sterowania dla zadania sformułowanego jako podukład stabilizacji kątowej. Prezentowane podejście umożliwia również efektywną weryfikację poprawnego działania pojedynczych podukładow warstwy sprzętowej, wchodzących w skład całego systemu sterowania platformy latającej. Istotą komputerowo wspomaganego projektowania układów sterowania (ang. Embedded System) jest możliwość wielokrotnej modyfikacji wirtualnego prototypu, z zagwarantowaniem poprawności kodu wykonywalnego przy jednoczesnym zachowaniu elementów składowych, takich jak: elementy napędowe, czujniki wraz z układami pomiarowymi. Co więcej, możliwa jest rozbudowa systemu wbudowanego w bardziej złożony, pełniący funkcję sterowania, nie tylko w warstwie bezpośredniej, ale również w warstwie nadrzędnej, dla bezzałogowych obiektów latających.

EN

In this paper we focus on the fast prototyping of the attitude stabilization control subsystem of an indoor unmanned aerial vehicle (UAV), known as a quadrotor. The attitude measurement circuit is based on the ADIS16400 sensor, which is a complete inertial system that includes a triaxial gyroscope, a triaxial accelerometer, and a triaxial magnetometer. The design and the initial realization of the control system on an experimental aerial platform have been described. The practical realization of the attitude stabilization system is an important step in the development process of a more advanced capabilities of autonomous flying vehicles. Thus, we use the fast prototyping method together with the Matlab/Simulink software and rapid prototyping kit based on the PowerPC microcontroller. User can manage the peripherals of the microcontroller and implement various of control and data processing algorithms by means of the Simulink block diagrams. The controller can be tuned in real-time simulations jointly with the real plant or its phenomenological model.

4

Komputerowe wspomaganie w procesie identyfikacji i modelowania układu napędowego bezzałogowej platformy latającej typu VTOL

Czyba R., Błotnicki W., Szafrański G.

Mechanik

|

2011

|

R. 84, nr 7(CD)

167-174

PL

W artykule przedstawiono proces komputerowo wspomaganego modelowania dynamiki bezzałogowej platformy latającej typu VTOL (ang. Vertical Take Off and Landing), wzbogacony o identyfikację dynamiki układu napędowego. W procesie identyfikacji wykorzystano środowisko LabVIEW wraz z kartą pomiarową firmy National Instruments. Przedstawiono również prototyp stanowiska do pomiaru siły ciągu jednostek napędowych. W ostatniej części zaprezentowano przykładowe wyniki pomiarów siły ciągu z przeprowadzonego eksperymentu oraz omówiono możliwości rozbudowy stanowiska.

EN

In this paper we present the computer-aided modeling of the dynamics for the vertical take-off and landing platform enhanced with the identification process of the propulsion systems. General concept of the laboratory test bed prototype together with hardware solution has been described and analyzed. The identification process is based on the LabVIEW software jointly with the National Instruments data acquisition card. Finally in the last section the functionality of the laboratory setup and exemplary results are shown. The possibilities of the further prototype development are contained in the summary of this paper.