Egytengelyű quadrocopter szabályozása myRIO használatával

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Stumpf Péter Pál
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

Szakdolgozatom célja egy egy szabadságfokú quadrocopter teljeskörű megtervezése, az építőelemek beszerzése, megépítése, majd egy fordulatszámszabályozási feladat és egy szögszabályozási feladat megoldása a szerkezettel. Nyári szakmai gyakorlatomat a National Instrumentsnél töltöttem, és egy myRIO kártyával támogattak, így a szabályozási feladatot, valamint a különböző méréseket is ennek segítségével valósítottam meg. A dolgozat célja továbbá az előbb említett fordulatszám és szög szabályozási feladatok lemodellezése Matlab Simulink környezetben.

A mechanikai szerkezet tervezése során igyekeztem szabványos elemekkel megoldani a csatlakozásokat, így alkalmaztam például csapágyakat, alumínium rudakat, tengelyrögzítőket, csavarokat és anyákat. Ahol szabványos elemekből nem lehetett megoldani a problémát, ott teljesen egyedi alkatrészeket terveztem, és ezeket 3D nyomtatási technológiával gyártottam le.

A rendszer elektronikai részének összes jel bemenete és kimenete a myRIO-hoz csatlakozik, a teljesítmény bemeneteket egy 10V-ra állított kapcsolóüzemű labortápegység szolgáltatja. A rendszernek két bemenete van, a 2 BLDC motor-é, ezeket PWM jellel lehet vezérelni. Kimenetei a két motor fordulatszáma, amely a két motor megszűrt vonali feszültsége, valamint a szerkezetre rögzített IMU szenzor gyorsulásmérő és giroszkóp adatai, ezek I2C-n kommunikálnak.

A vezérlési, mérési és szabályozási problémák mind LabVIEW környezetben vannak implementálva, szabályozásnál a LabVIEW Control and Simulation moduljának beépített PID szabályozóját használtam. A modellezési feladatokat Matlab Simulink környezetben valósítottam meg.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.