Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 26

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  quadrocopter
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available remote Perspektywy rozwoju i wykorzystania Bezzałogowych Systemów Latających
PL
W niniejszej artykule zaprezentowano podstawowe założenia dotyczące perspektyw wykorzystania i rozwoju bezzałogowych systemów latających. Przedstawiono dane dotyczące użycia bojowych platform latających. Jednocześnie zaprezentowano kierunki rozwoju i wykorzystania cywilnych i bojowych systemów powietrznych w zadaniach na rzecz gospodarki narodowej i przyszłych konfliktach zbrojnych. Wskazano że bezzałogowe systemy powietrzne, użycie których przynosi znaczne korzyści finansowe, są typem uzbrojenia, które w najbardziej spektakularny sposób zmienia podejście użytkowników BSL przekształcając przy tym oblicze cywilnego i militarnego ich zastosowania..Użycie bezzałogowych platform latających w ramach zadań i misji bojowych wymusza nieustanny rozwój personelu w zakresie umiejętności realizacji skomplikowanych zadań dotyczących zarówno cywilnego jak i militarnego wykorzystania. Wpływając jednocześnie na zmianę taktyki użycia bezzałogowych systemów walki. Autor na podstawie analiz i porównań proponuje także aby prace rozwojowe i budowa elementów oraz systemów bezzałogowych platform latających stały się szansą dla rozwoju krajowych instytutów naukowo - badawczych i przemysłu zbrojeniowego, który powinien być w konsekwencji głównym dostawcą podstawowych typów nowoczesnego uzbrojenia.
EN
This article presents the basic assumptions concerning the prospects for the use and development of unmanned flying systems. Data on the use of combat flying platforms are presented. At the same time, the directions of development and use of civil and combat air systems in tasks for the benefit of the national economy and future armed conflicts were presented. It was indicated that unmanned aerial systems, the use of which brings significant financial benefits, are a type of weapon that changes the approach of UAV users in the most spectacular way, transforming the face of their civil and military application. The use of unmanned aerial vehicles as part of combat tasks and missions forces continuous development personnel in terms of the ability to perform complex tasks related to both civil and military use. At the same time influencing the change of tactics of using unmanned combat systems. On the basis of analyzes and comparisons, the author also proposes that the development work and construction of elements and systems for unmanned aerial platforms become an opportunity for the development of national research institutes and the defense industry, which should consequently be the main supplier of basic types of modern weapon.
EN
An integrated approach to the fault-tolerant control (FTC) of a quadcopter unmanned aerial vehicle (UAV) with incipient actuator faults is presented. The framework is comprised of a radial basis function neural network (RBFNN) fault detection and diagnosis (FDD) module and a reconfigurable flight controller (RFC) based on the extremum seeking control approach. The dynamics of a quadcopter subject to incipient actuator faults are estimated using a nonlinear identification method comprising a continuous forward algorithm (CFA) and a modified golden section search (GSS) one. A time-difference-of-arrival (TDOA) method and the post-fault system estimates are used within the FDD module to compute the fault location and fault magnitude. The impact of bi-directional uncertainty and FDD detection time on the overall FTC performance and system recovery is assessed by simulating a quadcopter UAV during a trajectory tracking mission and is found to be robust against incipient actuator faults during straight and level flight and tight turns.
EN
Errors in the calculation of the parameters of quadcopter control models at design stage significantly change the desired aerodynamic properties of the drone and make it difficult to control its flight along the intended path. Therefore, to calculate the adequate operation modes of the blades, it becomes necessary to refine some parameters of the mathematical model of the drone as accurately as possible. This paper shows the possibility of using control parameters (rotational speed of the blades) and information received from navigation devices of the drone to refine the values of the parameters of the mathematical model of the drone. For this purpose, a mathematical model of a quadcopter is built, and the problem of refining the parameters of its dynamic model is investigated based on the information received from navigation devices and the control parameters in the initial period of its flight. From the results obtained from several consecutive measurements, a system of equations expressing a mathematical model is solved. The mean value of the corresponding solutions of the system of three-dimensional linear equations obtained at different time intervals is the refined value of the parameters.
EN
The paper presents an adaptive control algorithm for an asymmetric quadcopter. For determining the control algorithm, the identification was made, and an identification algorithm is presented in the form of a recursive method. The control method is realized using inverse dynamics, full state feedback and finally adaptive control method. The algorithms for the off-line and on-line identification of quadcopter model parameters are also presented. The paper shows the effectiveness of the selected algorithm on the example of the movement along a given trajectory. Finally, recommendations of the application of these different methods are made.
PL
W pracy przedstawiono algorytm sterowania adaptacyjnego dla asymetrycznego quadrocoptera. W celu określenia sterowania zrealizowano identyfikację parametrów i przedstawiono algorytm identyfikacji w formie metody rekurencyjnej. Metoda sterowania realizowana jest z wykorzystaniem dynamiki odwrotnej, przesuwania biegunów oraz sterowania adaptacyjnego. Zaprezentowano algorytmy identyfikacji parametrów modelu quadrocoptera w trybie off-line i on-line. W artykule przedstawiono skuteczność wybranych algorytmów na przykładzie ruchu wzdłuż podanej trajektorii. Na zakończenie artykułu przedstawiono zalecenia dotyczące stosowania różnych metod sterowania.
EN
The article presents an analytical approach to building a mathematical model of a quadrocopter. The main purpose of building the model was to design an appropriate facility control system and analyze its behavior in various situations. The assumption was made to build a model, control system and all accompanying algorithms in an open programming environment, which will allow their subsequent implementation in a real facility, without the need to use expensive software. The quadrocopter is controlled by the operator by means of hand movements that are read by the camera and properly interpreted using advanced image processing methods. The entire system is visualized and embedded in a three-dimensional simulation environment. The model study was conducted using a DC motor as an input data source. The operation of the model was checked with a controller when a disturbance was introduced into the model. The four-rotor model with a selected regulator was tested by analyzing the angular velocity and position of the object in a rectangular coordinate system. At the end of the article, the results of the simulations made are presented and the resulting conclusions are presented.
PL
W artykule przedstawiono analityczne podejście do budowy modelu matematycznego czterowirnikowca. Głównym celem budowy modelu było zaprojektowanie odpowiedniego systemu sterowania obiektem oraz analiza jego zachowania w różnych sytuacjach. Przyjęto założenie, aby model, system sterowania oraz wszystkie towarzyszące im algorytmy zbudować w otwartym środowisku programistycznym, co pozwoli na ich późniejszą implementację w rzeczywistym obiekcie, bez konieczności stosowania drogiego oprogramowania. Sterowanie czterowirnikowcem przez operatora odbywa się za pomocą ruchów ręki, które są odczytywane przez kamerę i odpowiednio interpretowane przy użyciu zaawansowanych metod przetwarzania obrazu. Cały system jest wizualizowany i osadzony w trójwymiarowym środowisku symulacyjnym. Badania modelowe przeprowadzono z wykorzystaniem silnika prądu stałego jako źródła danych wejściowych. Działanie modelu zostało sprawdzone za pomocą kontrolera po wprowadzeniu do modelu zakłócenia. Model czterowirnikowca z wybranym regulatorem testowano analizując prędkość kątową i położenie obiektu w prostokątnym układzie współrzędnych. Na końcu artykułu zaprezentowano wyniki przeprowadzonych symulacji oraz przedstawiono wynikające z nich wnioski.
EN
In this work, we present a failure detection system in sensors of any robot. It is based on the k-fold cross-validation approach and built from N neural networks, where N is the number of signals read from sensors. Our tests were carried out using an unmanned aerial vehicle (UAV, quadrocopter), where signals were read from three sensors: accelerometer, magnetometer and gyroscope. Artificial neural network was used to determine Euler angles, based on signals from these sensors. The presented system is an extension of the system that we proposed in one of our previous papers. The improvement shown in this work took place on two levels. The first one was related to improvement of a neural network՚s reproduction quality – we have replaced a recurrent neural network with a convolutional one. The second level was associated with the improvement of the validation process, i.e. with adding some new criteria to check the values of Euler՚s angles determined by the convolutional neural network in subsequent time steps. To highlight the proposed system improvement we present a number of indicators such as RMSE, NRMSE and NDR (Normalized Detection Ratio).
EN
In recent years, there has been a dynamic increase in the use of multirotor flying robots in various areas of economic and social life. Robots of this kind may be used in environmental research, after equipping them with an appropriate measuring systems. This includes taking measurements of various types of contaminants, such as: particulate matter (PM), various gases, noise and light pollution. To make this possible, it is necessary to conduct advanced model-simulation tests of the flying platform, analyse and determine the appropriate location for the measurement system. Most of the current research on methods and techniques of taking measurements on the flying platform does not take into account these issues. This work consists of two main parts: modeling and simulation tests, and experimental part carried out in laboratory conditions. As part of the work, quadrocopter dynamics equations have been developed and implemented in the Matlab/Simulink environment. The developed discrete mathematical model made it possible to simulate different robot maneuvers: upward, forward, sideways and rotation flight. In order to determine the required characteristics of the multicopter drive sets, a mobile dynamometer station was designed, constructed and programmed. The dynamometer allows, among others, to take measurements of thrust force, torque and rotational speed. The final stage of the work was the development of the numerical model and CFD calculations of the quadrocopter. In this part, distributions of the pressure fields and velocity for the robot's hover state were determined.
PL
Tematem artykułu jest analiza wyników pomiaru położenia, zrealizowanego za pomocą trzech egzemplarzy odbiorników GPS oraz czujnika ciśnienia, na podstawie której wykonano barometryczny czujnik wysokości. Systemy nawigacji są stosowane głównie w autonomicznych lotach bezzałogowych systemów latających, które wymagają dużej dokładności pomiaru pozycji urządzenia. W artykule zaproponowano sposób doboru odbiornika sygnału GPS na podstawie charakterystyk statycznych i dynamicznych.
EN
The subject of the article is the analysis of the position with using three pieces of GPS receivers and a pressure sensor which was the basis of the barometric height sensor. The navigation application is designed primarily to the use of quadrocopters, that requires the highest accuracy of the device position measurement. The paper proposes a method of selecting the GPS signal receiver based on static and dynamic characteristics.
9
Content available remote Method of safe landing the emergency quadrocopter
EN
By means of mathematical modelling, the main features of emergency landing of quadrocopter are determined. The results of simulate landings of the quadrocopter in cases of failure of one of four pairs of electric motor screw are given. The methods of safe landing of an unmanned quadrocopter in case of failure of one of four pairs of motor-screw are proposed. The basis of the proposed methods is to use a parachuting effect. Parachuting achieved by forced off the power of the motor, which is located at the opposite end of the same yoke as faulty motor. As a result, the vertical speed of the quadrocopter at the time of landing significantly decreases in comparison with the speed of free fall.
PL
Podstawowe cechy awaryjnego lądowania bezzałogowego kwadrokoptera zostały opisane metodami modelowania matematycznego. Zaproponowano metodę bezpiecznego lądowania bezzałogowego kwadrokoptera w przypadku awarii jednego z czterech par silnik-wirnik. Podstawą proponowanej metody jest zastosowanie efektu spadochronu. Efekt spadochronu jest osiągany poprzez przymusowe wyłączenia zasilania silnika elektrycznego, który znajduje się na przeciwległym końcu belki z uszkodzonym silnikiem. W rezultacie prędkość pionowa kwadrokoptera w momencie lądowania znacząco maleje w stosunku do prędkości swobodnego spadania.
PL
W artykule przedstawiono sposób modelowania dynamiki quadrocoptera oraz zaprezentowano metodę doboru nastaw regulatorów PID. Dynamikę quadrocoptera wyprowadzono w oparciu o równania Lagrange’a II rodzaju. W postaci wykresów przedstawiono wyniki symulacji dla nastaw dobranych metodą optymalizacji wykorzystując pakiet Wolfram Mathematica.
EN
The article presents the method of modeling the dynamics of a quadrocopter and presents a method for the selection of PID regulators. The quadrocopter's dynamics were derived based on the Lagrange equations of the second type. In the form of graphs, the simulation results were presented for the settings selected using the optimization method using the Wolfram Mathematica package.
PL
W ramach pracy wykonano bezzałogowy system latający w konfiguracji z czterema silnikami zwany quadrocopterem. Głównym sterownikiem jest Raspberry Pi2 wraz z trzema dołączonymi modułami odpowiedzialnymi za sterowanie prędkością obrotową silników, wykonywanie pomiarów prędkości kątowej i przyspieszenia oraz zapewnienie łączności zgodnie ze standardem Wi-Fi.
EN
The work presents the fabricated unmanned aerial system in conf with four engines, called Quadcopter. The main controller of the system is Raspberry Pi2 board with three additionally attached modules, which are responsible for controlling the motors speed, measurements of angular velocity and acceleration as well as providing communication based on Wi-Fi standard.
EN
This paper presents an alternative approach to the sequential data classification, based on traditional machine learning algorithms (neural networks, principal component analysis, multivariate Gaussian anomaly detector) and finding the shortest path in a directed acyclic graph, using A* algorithm with a regression-based heuristic. Palm gestures were used as an example of the sequential data and a quadrocopter was the controlled object. The study includes creation of a conceptual model and practical construction of a system using the GPU to ensure the realtime operation. The results present the classification accuracy of chosen gestures and comparison of the computation time between the CPU- and GPU-based solutions.
13
Content available Fuzzy-Lyapunov based controller for a quadrocopter
EN
Quadrocopters are nonlinear and inherently unstable systems. To be able to account for the nonlinearities during more aggressive manoeuvres nonlinear control methods need to be utilized to obtain the desired position while at the same time guaranteeing stability. In the article, the quadrocopter dynamics is modelled using the Newton-Euler method. The propeller aerodynamics is modelled using a combination of momentum theory and blade element theory. There are two different control objectives; the 1st objective requires the quadrocopter to reach a desired attitude set point using, while the 2nd objective requires the quadrocopter to track an attitude trajectory. In both cases, Lyapunov stability criterion, in conjunction with LaSalle’s invariance principle, is used to guarantee the system becomes asymptotically stable. In the case of reaching the desired attitude set point, a direct Lyapunov control method is implemented with the control constants determined empirically. For the trajectory tracking, limited knowledge is assumed on the system dynamics and the Mamdani fuzzy controller is used with a rule base that satisfy the Lyapunov stability criterion. The fuzzy membership functions developed empirically and a centre of gravity defuzzification method is used. All simulations are done in MATLAB/Simulink. The results of the numerical simulation are presented in the article.
PL
Celem pracy jest budowa użytkowego modelu matematycznego quadrocoptera (QC) z uwzględnieniem urządzeń wykonawczych (UW) oraz identyfikacja jego parametrów. Zadanie identyfikacji sprowadzono do rozwiązania trzech zadań optymalizacji. Wynikiem prac jest model QC uwzględniający wpływ zmian napięcia zasilania na działanie UW.
EN
The goal of the paper is to deliver the utility model of quadcopter (QC) dynamics. The focus is on including the information of powersource voltage drop in actuator system model and its parameter identification. The identification problem is initially set up as an optimisation task in function space due to the impact of the actuators. Under the stated assumptions regarding the actuator system model the identification problem is consequently decomposed into three independent optimisation tasks defined in the model parameter space. The designed laboratory experiments deliver inputoutput data sets used to solve the proposed optimisation tasks. Solving the optimisation tasks results in an utility model for control design purposes that encompasses the nonlinearity of the actuator system and the effects of the powersource voltage drop. The latter is obtained by interpolation of the discrete results into the continuous voltage domain by line fitting under the stated assumption. The obtained model features are considered key factors for the control system design to follow in the future work.
EN
The paper describes the results of quadrocopters motion properties for the control based on the inverse dynamics method and optimal control method with synthesis linear-quadratic regulator (LQR). Motion of quadrocopters is tested for composite trajectories. The new model of asymmetrical quadrocopters, taking into account the rotation and shift of one arm relative to the other, was developed. A few criteria for evaluation of the effectiveness of control methods of quadrocopters are presented in this paper. An analysis of the results allows selecting a method for solving the problem of quadrocopters control and making recommendations for the formation of trajectories.
PL
Współczesna robotyka rozwija się bardzo dynamicznie. Coraz więcej osób prywatnych i inżynierów konstruuje różnego rodzaju pojazdy mobilne. Dlatego autorzy niniejszego referatu postawili sobie następującą tezę: możliwa jest budowa latającego robota mobilnego na bazie kontrolera o niskiej mocy obliczeniowej oraz prostego regulatora, i podjęli się jej udowodnienia.
EN
A quadrocopter is an unmanned aerial vehicle (UAV) platform. The development of the quadrocopter is caused by their use not only by the military or rescue services, but also by civilians for the most unusual tasks such as cleaning bot, pesticide sprayer for vast fields of crops or respraying paint on lines on the roads. Therefore, the authors of the paper undertook to build a flying mobile robot based on low computing power controller and simple speed regulator. The paper presents a prototype of a flying robot, purposely equipped with a weak 8-bit microcontroller and a simple regulator, in order to check the possibility of proper regulation and flight control. The constructed robot consists of: a support frame, four engines fitted with propellers and motor controllers. The measurement system is based on an accelerometer and a gyroscope. The final version of the robot is controlled by two 8-bit microcontrollers. The constructed robot test results, such as: 15-minute flight time, the steady-state error of less than 1° and casual smooth maneuvering and flight control , proved that it is possible to realize a quadrocopter flight control system using low computational power microcontrollers and a simple cascade controller.
17
Content available Bezzałogowa zdalnie sterowana jednostka latająca
PL
Quadrocopter, jako przykład drona, wykorzystywany jest coraz częściej przez sektor publiczny i przemysłowy. W artykule omówiono zadania realizowane podczas projektowania i praktycznej realizacji zdalnie sterowanej jednostki latającej. W pierwszej kolejności zaprojektowano i wykonano ramę urządzenia. Następnie dobrano elementy pozwalające na lot quadrocoptera. Na płycie znalazła się jednostka centralna w postaci mikrokontrolera ATmega644PA. W dalszej części udokumentowano proces programowania kolejnych elementów składających się na program sterujący quadrocopterem. Układ regulacji do stabilizacji maszyny wymaga informacji o położeniu quadrocoptera w przestrzeni. Realizowane jest to przez moduł pomiarowy zawierający akcelerometr i żyroskop. Quadrocopter potrzebuje informacji o poleceniach operatora. Zaimplementowano sterowanie z wykorzystaniem modułu Bluetooth i aplikacji dla systemu Android.
EN
Quadrocopter as an example of a dron that is used both in a public and industrial sectors. First of all the authors designed and manufactured frame of the device. Then they chosen elements which allow the quadrocopter to flight. There is the central unit in the form of a microcontroller ATmega 644PA on board. In next part the authors explained the programming process of the elements of a quadrocopter control program. The control system for stabilization of the machine requires the information about the location of quadrocopter in space. This is done by motion processing unit which contains an accelerometer and gyroscope. The quadrocopter to fly needs commands from the operator. It has been decided to implement controlling via Bluetooth module and hand-written application on Android.
PL
W pracy autorzy przedstawili opis i rozwiązanie problemu generacji drgań w statkach powietrznych typu wiropłat, powstających przy wykonywaniu manewrów. Ten rodzaj drgań nie pochodzi od mechanicznego niewyważenia elementów wirujących czy złożonych zjawisk powstających podczas pracy wirującego śmigła. W tego typu maszynach, głównym źródłem drgań są niewyrównoważenie śmigła lub śmigła i silnika. W pracy przedstawiono analityczny opis modelu dwuramiennego wiropłatu. Opisano za pomocą równań założony model i przeprowadzono symulację w środowisku Matlab-Simulink. Pokazano, że poprzez odpowiednie dobranie parametrów, lub odpowiednią konstrukcję śmigła, ten rodzaj drgań może być zupełnie wyeliminowany.
EN
In the paper, authors present solution for problem of vibration which appear during the maneuvers of quadrocopters. This special kinds of vibration isn't related to mounting or manufacturing faults. In this kind of flying machines the main sources of vibration comes from motors and/or propellers un-balance. The paper shows analytical description of source of the problem. Mathematical description of rotor which was subjected of additional rotation, had been modeled in Matlab-Simulink environment. It was shown, that correct set of parameters lead to total elimination of this kind of vibration.
PL
Jedną z licznych platform latających jest pojazd typu quadrocopter. Rozwój techniki pozwala na budowanie konstrukcji przemieszczających się w wielu osiach. W artykule przedstawiono projekt, wykonanie i oprogramowanie pojazdu typu quadrocopter. Dodatkowo dokonano filtracji sygnałów pomiarowych i opracowano algorytm sterowania.
EN
One of the many flying platforms is vehicle of type quadrocopter. The development of technique allows design and construction platforms for moving of several axes. The paper presents the project, construction and programming of flying platform type quadrocopter. Moreover, the filtering of measurements signals and control algorithm was developed.
PL
Artykuł przedstawia projekt oraz wykonany na jego podstawie model rzeczywisty latającego robota obserwacyjno-transportowego – Kwadrowca. Napędzany czterema silnikami bezszczotkowymi robot, wyposażony w kamerę i moduł GPS może być zdalnie sterowany przez operatora lub działać autonomicznie. Zastosowano podwójne, niezależne zasilanie akumulatorowe: podstawowe – zasilające silniki napędowe, zapewniając minimum 7 minut pracy, oraz dodatkowe (wspomagane czterema panelami fotowoltaicznymi), zasilające pozostałą elektronikę – w tym oświetlenie LED. Przeprowadzono statyczną analizę wytrzymałościową w oparciu o metodę elementów skończonych MES. Dobrano odpowiednie komponenty do konstrukcji Kwadrowca, takie jak silniki bezszczotkowe, regulatory prędkości obrotowej, pakiet zasilający, kontroler lotu, system zdalnego sterowania oraz system rejestracji i przesyłu obrazu. Model umożliwia wykonywanie zdjęć i filmów z lotu ptaka, transport ładunków do 0,7 kg, oraz realizację zadań reklamowych.
EN
The article presents the design and made on the basis of it actual model of flying robot - Quadrocopter. It is powered by four brushless motors, equipped with a camera and GPS module can be remotely controlled by an operator or work autonomously . It used double , independent battery power: basic –which powered drive motors , providing a minimum 7 minutes of work , and additional (aided by four photovoltaic panels), which power remain electronics - including LED lighting . Conducted static strength analysis based on the finite element method FEM. Selects the appropriate components for the construction of Quadrocopter, such as brushless motors, speed controllers, power battery pack , flight controller, a remote control system and a system of registration and transfer of picture . Model lets as make a pictures and video from the air, trucking to 0.7 kg, and making advertising tasks.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.