BLDC motorok alkalmazása kisméretű ember nélküli repülőgépeken

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Koller István
Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék

A kisméretű ember nélküli repülőgépeket, azaz a drónokat gyakran alkalmazzák légi fotók és videók készítésére. A repülőgépre szerelt kamera mozgatását, a kép stabilizálását lehetővé tevő szerkezet a gimbal. A gimbalok döntő többsége szénkefe nélküli egyenáramú motorokkal (Brushless DC motorokkal) működik, amiket egy vezérlő egység irányít.

Diplomatervem első részében áttekintem a BLDC motorok, illetve a piacon kapható gimbalvezérlők főbb tulajdonságait. Ezek a vezérlők általában egy IMU szenzor (Inertial measurement unit) segítségével határozzák meg a kamera orientációját, ennek alapján történik a motorok pozícionálása. A mérés néhány perc elteltével pontatlanná válhat (leginkább a yaw irányban), ami hibás működést eredményezhet. Ezzel szemben, a fedélzeten működő robotpilóta mindig pontosan ismeri a repülőgép orientációját és helyét.

Diplomatervem feladata egy olyan beágyazott gimbalvezérlő szoftver fejlesztése, ami a robotpilóta adatai alapján szabályozza a BLDC motorok pozícióját. A dolgozatban bemutatom, milyen feladatokat kell ellátnia egy ilyen struktúrában működő vezérlőnek, és ezek hogyan kerültek megvalósításra a szoftverben.

A tesztelés céljából, a rendelkezésemre bocsátott fejlesztői hardverek felhasználásával összeállítottam egy gimbal rendszert. A rendszeren számos, a dolgozatban ismertetésre kerülő mérést elvégeztem, ezek alapján történt a szabályozó tervezése és behangolása is. A megvalósított struktúrával biztosítható a gimbal hosszú távon is pontos működése.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.