منصة الرسائل والاطاريح: التحكم التكيفي لطائرة رباعية المراوح باستخدام برنامجي اللابفيو والماتلاب

الخلاصة

ركزت هذه الرسالة على دراسة طائرة هليكوبتر رباعية المحركات. تم تنفيذ نمذجة النظام الديناميكي وتقييم خوارزمية التحكم. تمت صياغة النظام الديناميكي باستخدام نظرية نيوتن أويلر. تم إجراء الاختبارات على نموذج محاكاة حيث يمكن تقييم الأداء بسهولة باستخدام نهج رياضي. أيضًا، سيركز العمل على مزايا العديد من البرامج الهندسية لتقديم دراسة حالة للأنظمة الرباعية من التصميم الأساسي إلى التحكم في الحركة. يعد برنامج CAD أداة قوية جدًا لتصميم نموذج للأنظمة الديناميكية، مما يلغي اشتقاق المعادلات الرياضية. يمكن لبرنامج MATLAB استقبال نموذج CAD وتحويله إلى نموذج فيزيائي محاكى. تم استخدام نموذج CAD للنظام الرباعي في هذه الدراسة لإظهار قدرة تنفيذ النموذج ثلاثي الأبعاد في النمذجة والتحكم. كما تمت مقارنة خوارزميات التحكم في وضع الانزلاق مع التحكم التكيفي والتحكم في الوضع الانزلاقي مع التحكم في PID. توضح هذه الدراسة تقنية التعرف والتحكم بطائرة Parrot AR Drone. أيضًا تم إنشاء حركة التحكم في موضع المحرك الرباعي (AR. Drone) باستخدام برنامج LabVIEW. هنا، سيتم التحكم في المحرك الرباعي بطريقتين باستخدام عصا التحكم واستخدام لوحة المفاتيح. تم تشكيل AR Drone في مسار التحويم والمسار المستقيم. أظهرت نتائج المحاكاة في النموذج الديناميكي تتبع المسار الصحيح ونجاح وحدة التحكم المقترحة باستخدام MATLAB / Simulink أيضًا ، تُظهر أن نموذج CAD ثلاثي الأبعاد يعمل بشكل جيد مع وحدات التحكم ويحافظ على الموضع المطلوب والموقف على طول المسار المحدد مسبقًا. بالإضافة إلى ذلك ، أثبت أن جهاز التحكم PID أكثر كفاءة من جهاز التحكم التكيفي. ثبت أن معدل الخطأ عند تنفيذ مسار الحلزون للنموذج الديناميكي أفضل من نموذج CAD بفارق 12٪ للموضع. بينما أظهرت النتائج المعملية كفاءة استخدام برنامج LabView في التحكم في هذا النوع من المحركات الرباعية. لقد ثبت أن التحكم في الطائرة بدون طيار باستخدام لوحة المفاتيح وذراع التحكم يعطي نتائج مماثلة عند مقارنة نسبة الخطأ. واستنتج عند مقارنة نتائج المحاكاة والتجربة أن تطبيق المسار أفضل في المحاكاة. على الرغم من وجود اختلاف طفيف في معدل الخطأ ، إلا أن هذا يشير إلى نجاح التجارب.