Вісник ХНУ. Технічні науки - 2020 рік

Постійне посилання зібрання

https://elar.khmnu.edu.ua/handle/123456789/8916

Переглянути

Перегляд Вісник ХНУ. Технічні науки - 2020 рік за Ключові слова "004.522"

Зараз показуємо 1 - 2 з 2
  • Ескіз
    Документ
    Можливості польотного контроллера cc3d з прошивкою INAV
    (Хмельницький національний університет, 2020) Мясіщев, О.А.; Myasischev, A.A.
    Розроблено безпілотний літальний апарат (БЛА) на базі польотного контролера cc3d з вбудованим гіроскопом і акселерометром 3-осьового компаса HMC5883L, барометра/висотоміра BMP180, GPS приймача u-blox NEO-6M. Використана прошивка INAV ver.1.7.2, що підтримує навігаційні функції. В якості рами використовується чотирьохмоторний мультиротор – квадрокоптер. Спроектований квадрокоптер здатний виконувати наступні польотні режими: ANGLE – автоматичне вирівнювання крену і тангажу з контролем кута горизонту, задане значення якого не може перевищуватися, чим досягається стійкий політ. Тут задіяні гіроскоп і акселерометр для утримання горизонту. NAV ALTHOLD – утримання висоти. Тут використовується барометр, який сприяє утриманню висоти по тиску повітря. NAV POSHOLD – виконується утримання позиції. GPS. NAV RTH (Return To Home) – повернення додому, в точку зльоту. Контролер запам'ятовує точку, де зроблений Arming і дозволяє повернути БЛА в цю точку. Failsafe RTH – режим порятунку, який відправляє БЛА додому (в точку, де проведений запуск двигунів – Arming) в разі втрати зв'язку з наземною станцією. AIR MODE – режим динамічної регуляції PID регулятора, який забезпечує повну корекцію PID під час нульового дроселя і дає можливість плавного польоту і виконання вищого пілотажу. Показана можливість використання програми STM32 Flash loader demonstrator як програматора для заміни прошивки в cc3d з OpenPilot на INAV. А також можливість її використання для зворотного повернення на прошивку OpenPilot (LibrePilot) при прошивці початкового завантажувача OpenPilot (LibrePilot) з подальшою прошивкою OpenPilot (LibrePilot) за допомогою LibrePilot GCS. Встановлено для прошивки INAV, що при різкому збільшенні дросельної заслінки коптер, злітаючи вгору, втрачає стійкість і завалюється на ліву чи праву сторону. Якщо не зменшити газ і не регулювати стиками вирівнювання по Roll, Pitch, коптер падає. При плавному збільшенні дросельної заслінки коптер зберігає стійкість при підйомі вгору. Тільки ретельний підбір моторів і пропелерів дозволяє стійко коптеру підніматися вгору при різкому збільшенні газу. Таким чином PID регулятори прошивки INAV ver.1.7.2 на контролері cc3d погано працюють з різкими відхиленнями стіків, що призводить до аварії коптера. На прошивці OpenPilot (LibrePilot) з контролером cc3d цього не спостерігається.
  • Ескіз
    Документ
    Особливості реалізації прошивки INAV на польотному контролері OMNIBUSF4V3 для БПЛА роторного типу
    (Хмельницький національний університет, 2020) Мясіщев, О.А.; Myasischev, A.A.
    В роботі розглядається практична можливість налаштування параметрів PID регулятора для прошивки INAV (сімейство прошивок Cleanflight) безпілотних літальних апаратів (БПЛА) роторного типу і з нерухомим крилом під час польоту. Показано, що для цього необхідно використання апаратури радіоуправління з мінімальною кількістю каналів, рівною восьми. Розроблено безпілотний літальний апарат (БПЛА) на базі польотного контролера OMNIBUSF4V3 з вбудованим гіроскопом і акселерометром, барометром/висотоміром BMP280. Розроблено схему підключення 3-осьового компаса HMC5883L по шині I2C і GPS приймача u-blox NEO-6M до порту контролера UART6. Як прошивки використана INAV ver.2.2.1, що підтримує навігаційні функції. Спроектований квадрокоптер (БПЛА) здатний виконувати наступні польотні режими: ANGLE – автоматичне вирівнювання крену і тангажу з контролем кута горизонту, задане значення якого не може перевищуватися, чим досягається стійкий політ. Тут задіяні гіроскоп і акселерометр для утримання горизонту. NAV ALTHOLD – утримання висоти. Тут використано барометр, який сприяє утриманню висоти по тиску повітря. NAV POSHOLD – виконується утримання позиції. Використовує GPS. NAV RTH (Return To Home) – повернення додому, в точку зльоту. NAV WP – політ по заданій траєкторії, яка апроксимована точками. В цьому випадку в конфігураторі накладаються на обрану карту місцевості шляхові точки з такими параметрами, як висота, швидкість її прольоту. Для малих оборотів моторів показана можливість використання режиму AIR MODE для збільшення ефективності роботи PID регулятора. Показана можливість використання програми STM32 Flash loader demonstrator як програматора для прошивки польотного контролера OMNIBUSF4V3 будь-якою прошивкою сімейства Cleanflight. Встановлено, що для налаштування параметрів P, I, D, а також параметрів навігаційного регулятора можливе використання трипозиційного перемикача на одному з каналів управління і змінного резистора на іншому каналі. Розглянуто питання настройки стійкості польоту коптера. При різкому збільшенні дросельної заслінки можливий завал коптера в одну зі сторін і його падіння. Встановлено, що для запобігання цьому необхідно використання однаково підібраних ESC регуляторів, моторів і правильна настоянка PID параметрів зокрема по YAW. Встановлено неможливість настройки магнітометра HMC5883L для забезпечення прямолінійного польоту коптера в режимі Cruise через його похибки. Так, під час установки на північ з кутом 0 градусів і подальшим його розворотом на 180 градусів, програмне забезпечення INAV інтерпретує поворот не на 180, а на 191 градус. Це призводить до відведенню коптера від прямолінійного руху незважаючи на правильну установку магнітного відхилення.