Đây là một mô hình máy bay không người lái, sử dụng vi xử lý trung tâm là Arduino Mega, các cảm biến IMU mpu6050, Barometer MS5611, NEO M8N GPS Module, Magnetic QMC5883L or HMC5883L, kết hợp dữ liệu từ các cảm biến để xây dựng thuật toán PID cho các chức năng,...
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHẾ TẠO MƠ HÌNH QUADCOPTER BAY TỰ ĐỘNG THEO GPS Ngành: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HĨA Chun ngành: TỰ ĐỘNG HĨA CƠNG NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn : ThS Lê Mạnh Thắng Sinh viên thực : SV1: Hà Nguyễn Ngọc Sỹ 1751050094 TD17B SV2: Phạm Hồng Sơn 1751050093 TD17B TP Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2022 BM-TN-05 Khoa: Điện – Điện Tử Viễn Thông Bộ môn: ……………………………… PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (sĩ số nhóm: ……): (1) ……………………………………… MSSV: ………………… Lớp: …… (2) ……………………………………… MSSV: ………………… Lớp: …… (3) ……………………………………… MSSV: ………………… Lớp: …… Ngành : Chuyên ngành : Tên đề tài : Các liệu ban đầu : Các yêu cầu chủ yếu a) b) c) d) Kết tối thiểu phải có: a) b) c) Ngày giao đề tài: ……/……/202… Ngày nộp báo cáo: ……/……/202… TP HCM, ngày tháng năm 202… GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) BM-TN-02 Khoa: Điện – Điện Tử Viễn Thông Bộ môn: …………………………………… BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (sĩ số nhóm ……): (1) ……………………………………… MSSV: ……………… Lớp: …… (2) ……………………………………… MSSV: ……………… Lớp: …… (3) ……………………………………… MSSV: ……………… Lớp: …… Ngành : Chuyên ngành : Tên đề tài: Tổng quát LVTN: Số trang: Số chương: Số bảng số liệu: Số hình vẽ: Số tài liệu tham khảo: Phần mềm tính tốn: Số vẽ kèm theo: Hình thức vẽ: Hiện vật (sản phẩm) kèm theo: Nhận xét: a) Về tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: b) Những kết đạt LVTN: c) Những hạn chế LVTN: Đề nghị: Được bảo vệ (hoặc nộp LVTN để chấm) Không bảo vệ Điểm thi (nếu có): TP HCM, ngày…… tháng …… năm 202… GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) BM-TN-06 Khoa: Điện – Điện Tử Viễn Thông Bộ môn: ……………………………………… BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (sĩ số nhóm 02): (1)……………………………………… MSSV: ……………… Lớp: ……… (2)………………………………………… MSSV: ……………… Lớp: ……… (3)………………………………………… MSSV: ……………… Lớp: ……… Ngành Chuyên ngành : : Tên đề tài: Nhận xét: a) Những kết đạt LVTN: b) Những hạn chế LVTN: Đề nghị: Được bảo vệ Bổ sung thêm để bảo vệ Không bảo vệ Các câu hỏi sinh viên cần trả lời trước Hội đồng: (1) (2) (3) Điểm: TP HCM, ngày …… tháng …… năm 202… Giảng viên phản biện (Ký ghi rõ họ tên) BM-TN-07 Khoa: Điện – Điện Tử Viễn Thông Bộ môn: ……………………………………… BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (sĩ số nhóm 02): (1)……………………………………… MSSV: ……………… Lớp: ……… (2)………………………………………… MSSV: ……………… Lớp: ……… (3)………………………………………… MSSV: ……………… Lớp: ……… Ngành Chuyên ngành : : Tên đề tài: Nhận xét: a) Những kết đạt LVTN: b) Những hạn chế LVTN: Đề nghị: Được bảo vệ Bổ sung thêm để bảo vệ Không bảo vệ Các câu hỏi sinh viên cần trả lời trước Hội đồng: (1) (2) (3) Điểm: TP HCM, ngày …… tháng …… năm 202… Giảng viên phản biện (Ký ghi rõ họ tên) BM-TN-07 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN LỜI NÓI ĐẦU Từ lâu trước người ngắm nhìn bầu trời bắt đầu có suy nghĩ việc lồi chim bay không? Tại người lại bay chúng? Chính câu hỏi khơi dậy tò mò vốn phẩm chất đặc trưng nguyên thủy người Đây tảng sâu xa phát minh vĩ đại mà người tạo ra, máy bay số chúng Với lịch sử phát triển lâu đời ngày máy bay không ngừng phát triển, từ máy bay phục vụ quân sự, vận chuyển hàng hóa, đáp ứng nhu cầu dịch chuyển người, với mẫu máy bay vận hành bới người mẫu máy bay không người lái Nếu kỷ trước kỷ nguyên máy bay vận hành người thời điểm máy bay không người lái chứng minh vị mình, với thành tựu đóng góp lớn lao cho đa ngành từ công nghiệp, dịch vụ nơng nghiệp Với giá thành rẻ, kích thước nhỏ, dễ bảo dưỡng loại máy bay có người lái khác, xem tương lai ngành vận chuyển hàng hóa, thay người nhiều nhiệm vụ khảo sát, đánh giá, phân tích liệu từ tầm nhìn khơng, thứ mà trước cịn hạn chế Tại Việt Nam dù chậm phát triển mảng so với nước khu vực Trung Quốc, Nhật Bản nước phát triển khác châu Âu, châu Mỹ Xong không muộn để bắt đầu điều đó, Việt Nam có bước tiến vững ngành công nghiệp đầy tiềm Nhận thấy tiềm to lớn máy bay không người lái tương lai, với tò mò, đam mê người u thích kỹ thuật, khoa học Nhóm em định chọn đề tài “Chế tạo mô hình Quadcopter bay tự động theo GPS” để có tiếp xúc với tảng ngành công nghiệp tương lai này, mơ hình máy bay khơng người lái phổ biến sử dụng Để thực thành cơng đề tài lần này, nhóm em xin gửi lời cảm ơn trân trọng đến thầy Lê Mạnh Thắng – người điểm sai sót, điểm cần cài thiện có góp ý làm móng để chúng em hồn thiện đề tài lần MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan Quadcopter .1 1.1.1 Khái niệm Quadcopter 1.1.2 Lịch sử phát triển 1.2 Lý chọn đề 1.2.1 Ứng dụng 1.2.2 Tính cấp thiết 1.3 Mục tiêu nghiên cứu .5 1.4 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT HOẠT ĐỘNG CỦA QUADCOPTER 2.1 Lý thuyết tiếp cận .7 2.1.1 Các hệ tọa độ chuyển đổi hệ tọa độ 2.1.2 Các chuyển động quay quanh trục 2.2 Chuyển động bay .10 2.2.1 Chuyển động lơ lững không trung (Hover) 11 2.2.2 Chuyển động bay lên, hạ xuống (Throttle) 11 2.2.3 Chuyển động nghiêng sang trái/phải (Roll) 12 2.2.4 Chuyển động tiến tới/lùi (Pitch) 12 2.2.5 Xoay qua trái/phải(Yaw) 13 2.3 Lý thuyết xác định góc nghiêng phương hướng không gian 14 2.3.1 Xác định góc nghiêng 14 2.3.2 Xác định phương hướng 15 CHƯƠNG LỰA CHỌN PHẦN CỨNG VÀ XÂY DỰNG MƠ HÌNH 20 3.1 Cấu tạo Quadcopter 20 3.1.1 Bộ thu, phát tần số radio (RF) 21 3.1.2 Bộ xử lý trung tâm(Flight Controller) 21 3.1.3 Khung đỡ (Frame) 22 3.1.4 Pin 22 3.1.5 ESC 23 3.1.6 Động 25 3.1.7 Cánh quạt 26 3.2 Xây dựng thi cơng mơ hình 27 3.2.1 Xác định thông số ban đầu Quadcopter 27 3.2.2 lựa chọn khung 28 3.2.3 Lựa chọn cấu chấp hành 29 3.2.4 lựa chọn pin 32 3.2.5 Lựa chọn thu phát RF 33 3.2.6 Lựa chọn cảm biến 34 3.2.7 Lựa chọn điều khiển trung tâm 50 3.2.8 Thiết kế sơ đồ mạch 52 3.3 Mơ hình hóa hệ thơng 52 3.3.1 Trạm liệu mặt đất 52 3.3.2 Quadcopter 53 CHƯƠNG ĐIỀU KHIỂN MƠ HÌNH QUADCOPTER 54 4.1 Mơ hình Quadcopter trạm liệu mặt đất .54 4.1.1 Hình ảnh mơ hình Quadcopter hồn thiện 54 4.1.2 Trạm liệu mặt đất 56 4.2 Xây dựng mơ hình thuật toán 57 4.2.1 Mơ hình thuật tốn tổng quan 58 4.2.2 Mô hình thuật tốn tự thăng 63 4.2.3 Mơ hình thuật tốn ổn định độ cao 65 4.2.4 Mơ hình thuật tốn ổn định vị trí 68 4.3 Khảo sát đánh giá liệu cảm biến .76 4.3.1 Khảo sát liệu cảm biến Gyro-Accel MPU6050 76 4.3.2 Khảo sát liệu cảm biến từ kế QMC5883L 80 4.3.3 Khảo sát liệu cảm biến áp suất khí MS5611 81 4.3.4 Khảo sát liệu cảm biến định vị GPS 82 4.4 Khảo sát quỹ đạo bay thay đổi độ cao lúc bay 83 4.4.1 Dữ liệu độ cao GPS trước sau tinh chỉnh 83 4.4.2 Dữ liệu độ cao bay quỹ đạo bay trước sau tinh chỉnh 85 CHƯƠNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 89 5.1 Kết luận .89 5.1.1 Kết đạt 89 5.1.2 Những mặt hạn chế 90 5.2 Hướng phát triển đề tài 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 Luận văn tốt nghiệp Chun ngành: Tự Động Hóa Cơng Nghiệp Hình 4.23 Góc Roll/Pitch trước sau 10 phút Accel: Đối với Accel liệu không bị Drift Gyro, nhiên lại bị ảnh hưởng nhiều từ rung động Bên hình ảnh giá trị góc Roll, Pitch tính tốn từ Accel cảm biến đứng n có rung động Hình 4.24 Góc Roll/Pitch cảm biến đứng yên có rung động Giải pháp để loại bỏ Drift từ Gyro nhiễu từ rung động Accel kết hợp giá tri hai góc Roll, Pitch tính tốn từ Gyro Accel lọc bổ sung (Complementary Filter - lọc thường sử dụng cho việc lọc nhiễu tần số cao (cho Gyro) thấp (cho Accel) với bổ sung cho giá trị góc tính tốn triệt tiêu nhiểu từ rung động Accel Drift theo thời gian Gyro) Bên liệu góc Roll Pitch sử dụng lọc biểu đồ thể thay đổi góc Roll/Pitch sau 10 phút có rung động Hình 4.25 Dữ liệu góc kết hợp từ Gyro Accel GVHD: ThS Lê Mạnh Thắng Trang 78 Luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành: Tự Động Hóa Cơng Nghiệp Hình 4.26 Giá trị góc Roll/Pitch qua lọc Hình 4.27 Giá trị góc Roll/Pitch sau 10 phút qua lọc Hình 4.28 Giá trị góc Roll/Pitch có rung động sau qua lọc Nhận xét: Dựa vào hình ảnh ba biểu đồ phía thấy giá trị góc ổn định nhiều sau sử dụng lọc Sau 10 phút giá trị Drift sinh không kể, nhiễu từ rung động không ảnh hưởng nhiều đến kết đầu GVHD: ThS Lê Mạnh Thắng Trang 79 Luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành: Tự Động Hóa Cơng Nghiệp 4.3.2 Khảo sát liệu cảm biến từ kế QMC5883L Cảm biến từ tính QMC5883L có ba giá trị đầu giá trị từ tính đo trục X, Y, Z Theo sở lý thuyết Chương giá trị từ tính sử dụng để xác định hướng khơng gian(góc phương vị) giá trị trục X giá trị trục Y Để tính tốn góc phương vị trước tiên cần khảo sát giá trị hai trục X,Y Giá trị hai trục X,Y trước sau hiệu chỉnh cảm biến QMC5883L biểu diễn biểu đồ bên Có thể thấy với biểu đồ bên dưới, hai giá trị có ổn định, nhiên có thay đổi liên tục giá trị đầu tạo nên gợn sóng nhỏ Biểu đồ bên phải cho thấy giá trị đầu sau hiệu chỉnh có độ ổn định gợn sóng so với trước hiệu chỉnh Hình 4.29 Giá trị đầu hai trục X,Y QMC5883L trước sau hiệu chỉnh Bởi đặc tính cảm biến từ tính nhạy với kim loại đen(sắt, thép, hợp kim sắt, ), dây dẫn có dòng điện qua, nam châm, mạch điện tử, nên việc chọn vị trí để đặt cảm biến Quadcopter quan trọng, nơi đặt cảm biến phải cách xa dây dẫn, mạch điện tử, động Bên biểu đồ thể giá trị trục X, Y bị bóp méo đưa nam châm lại gần cảm biến Hình 4.30 Giá trị đầu QMC5883L đưa lại gần nam châm GVHD: ThS Lê Mạnh Thắng Trang 80 Luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành: Tự Động Hóa Cơng Nghiệp Lấy hướng chuẩn hướng Bắc(góc phương vị ) Để so sánh giá trị góc phương vị tính tốn từ QMC5883L so với góc phương vị chuẩn, phía trước Quadcopter phải hướng phía Bắc(giữ nguyên hướng Quadcopter q trình hiệu chỉnh) Với giá trị góc phương vị nằm khoảng từ đến 359 ( 360 0 ) Bên bảng so sánh giá trị góc phương vị tính tốn trước sau hiệu chỉnh sai số góc phương vị so với góc chuẩn trước sau hiệu chỉnh thay đổi nhiều Bảng 19 Bảng so sánh giá trị góc phương vị 4.3.3 Khảo sát liệu cảm biến áp suất khí MS5611 Để lấy giá trị áp suất từ cảm biến MS5611 phải qua nhiều bước tiền xử lý, nhiên liệu lấy lại khơng có độ ổn định tốt, cảm biến dễ sinh sai số gặp ánh sáng trực tiếp Vì trước hiệu chỉnh liệu, cần làm cho cảm biến tránh khỏi ảnh sáng nhiều Biểu đồ bên trái giá trị áp suất chưa hiệu chỉnh, thấy độ sai lệch khơng qua lớn, nhiên lại có thay đổi liên tục khơng ổn định Sau hiệu chỉnh giá trị áp suất ổn định cho độ xác cao hơn, cụ thể hình bên phải Hình 4.31 Dữ liệu áp suất MS5611 trước sau hiệu chỉnh Dữ liệu áp suất sau hiệu chỉnh sử dụng để tính tốn độ cao, giá trị độ cao tính tốn xác ổn định Bên ảnh đo độ cao thực tế giá trị độ cao tính tốn từ liệu áp suất cảm biến MS5611 điều kiện tĩnh GVHD: ThS Lê Mạnh Thắng Trang 81 Luận văn tốt nghiệp Chun ngành: Tự Động Hóa Cơng Nghiệp Hình 4.32 Giá trị độ cao tính tốn so với độ cao thực tế cảm biến MS5611 4.3.4 Khảo sát liệu cảm biến định vị GPS Dữ liệu GPS chuỗi ký tự chứa liệu kinh độ, vĩ độ, số vế tinh, độ cao so với mặt nước biển, Trong đề tài lần GPS sử dụng để xác định tọa độ vị trí (một tọa độ gồm kinh độ vĩ độ), liệu cần quan tâm kinh độ vĩ độ, hai giá trị giúp xác định vị trí Quadcopter Độ xác tọa độ tỉ lệ thuận với số vệ tinh xung quanh Bên liệu GPS vị trí với số lượng vệ tinh xung quanh khác nhau, kinh độ, vĩ độ thu khác Hình 4.33 Dữ liệu GPS GVHD: ThS Lê Mạnh Thắng Trang 82 Luận văn tốt nghiệp Chun ngành: Tự Động Hóa Cơng Nghiệp Bên phải hỉnh ảnh tọa độ lấy từ ba tọa độ phía so với vị trí tọa độ gốc Các tọa độ có độ sai lệch khác khoảng cách so với tọa độ góc, với tọa độ có độ xác cao nhất(3m) tọa độ lấy từ liệu xung quanh có 12 vệ tinh sai lệch lớn nhất(16m) liệu lấy xung quanh có vệ tinh Lưu ý: Với tọa độ có vệ tinh khơng sử dụng có độ xác thấp Hình 4.34 Tọa độ GPS có số vệ tinh khác Qua hình thấy được, GPS có 12 vệ tinh độ xác tương đối có sai số(3m) lớn so với vị trí thật Quadcopter 4.4 Khảo sát quỹ đạo bay thay đổi độ cao lúc bay Các liệu cảm biến sau khảo sát sử dụng cho Quadcopter, đánh giá lần thông qua q trình tinh chỉnh lựa chọn thơng số PID, cụ thể độ cao, tọa độ quỹ đạo bay Các biểu đồ liệu phần mang tính chủ quan liệu lấy từ cảm biến chưa có mốc làm chuẩn có độ xác tuyệt đối So với mốc làm chuẩn từ thực tế có sai lệch định 4.4.1 Dữ liệu độ cao GPS trước sau tinh chỉnh Sau thực lựa chọn lại thông số KP, KI, KD hai điều khiển PID ổn định độ cao, PID ổn định vị trí đạt kết khả quan a Dữ liệu độ cao bay chổ Dữ liệu cảm biến áp suất MS5611 khơng ổn định, phải tinh chỉnh sử dụng lọc nhiễu giúp liệu trở nên ổn đinh hơn, nhiên sau thời gian liệu áp suất dù tinh chỉnh sinh sai số nhỏ dù độ cao đặt “giữ nguyên” Vì nguyên nhân nên khó giúp Quadcopter ổn định tuyệt đối độ cao Setpoint Sau quan sát, đánh giá thay đổi nhiều lần thông số PID, nhóm định chọn sai số cho phép nằm khoảng - 0.5m làm mục tiêu tinh chỉnh Lưu ý: Độ cao Quadcopter tính tốn dựa áp suất độ cao mà Quadcopter bay, tính chất áp suất độ cao khơng tuyến tính với nhau, cơng thức dùng để tính độ cao từ áp suất có độ xác tương đối độ cao tính chủ quan, chưa hồn tồn xác so với thực tế GVHD: ThS Lê Mạnh Thắng Trang 83 Luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành: Tự Động Hóa Cơng Nghiệp Bên độ cao tính tốn từ cảm biến MS5611 trước sau tinh chỉnh(chưa trừ sai lệch so với độ cao thực tế) Altitude Chart Altitude (m) Biều đồ chưa chọn thơng số PID tối ưu, có sai số lớn từ 0.6-1.8m 3.5 2.5 1.5 0.5 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 T (s) CURRENT_ALTITUDE ALTITUDE_SETPOINT Hình 4.35 Biểu đồ độ cao trước tinh chỉnh Altitude Chart Altitude (m) Biểu đồ chọn thông số PID tối ưu, có sai số so với độ cao Setpoint 3m không lớn thỏa điều kiện sai số nằm khoảng từ 0.5m Do thông số PID hiểu chỉnh sử dụng 3.5 2.5 1.5 0.5 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 T (s) Current Altitude Setpoint Altitude Hình 4.36 Biểu đồ độ cao sau tinh chỉnh GVHD: ThS Lê Mạnh Thắng Trang 84 Luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành: Tự Động Hóa Cơng Nghiệp b Dữ liệu sai số kinh độ/vĩ độ bay vị trí Tọa độ GPS bao gồm vĩ độ kinh độ, hai thơng số liên quan đến vị trí Quadcopter Với mục tiêu tinh chỉnh thông số PID ổn định vị trí với sai số lệch so với vị trí Setpoint 0-1m kinh độ vĩ độ Bên biểu đồ trước sau tinh chỉnh LATITUDE/LONGTITUDE ERROR(M) Error (m) Biểu đồ chưa tinh chỉnh thơng số KP, KI, KD tối ưu, có sai số lớn khoảng 2m vĩ độ Setpoint gần 4m kinh độ Setpoint 101316192225283134374043464952555861646770737679828588 -2 -4 -6 T (s) Latitude_Error(m) Longtitude_Error(m) Setpoint Error Hình 4.37 Biểu đồ sai số kinh độ/vĩ độ trước tinh chỉnh LATITUDE/LONGTITUDE ERROR(m) 0.5 Error (m) Biểu đồ sau tinh chỉnh thông số KP, KI, KD tối ưu, có sai số khả nhỏ khoảng 1m vĩ độ kinh độ Do thơng số PID tinh chỉnh sử dụng 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 -0.5 -1 T (s) Lattitude_Error(m) Longtitude_Error(m) Setpoint_Error Hình 4.38 Biểu đồ sai số kinh độ/vĩ độ sau tinh chỉnh 4.4.2 Dữ liệu độ cao bay quỹ đạo bay trước sau tinh chỉnh Phía quỹ đạo bay chưa tinh chỉnh không sử dụng Heading lock(*), qua hai hình thấy đường Quadcopter sai lệch lớn so với hình làm chuẩn có xu hướng bay xung quanh tọa độ Setpoint (*) : Heading lock chức đề cập Mơ hình thuật tốn tổng quan Chương Với nguyên lý giữ cho Quadcopter có hướng bay cố định ban đầu, điều kiện có gió tác động làm thay đổi hướng bay GVHD: ThS Lê Mạnh Thắng Trang 85 Luận văn tốt nghiệp Chun ngành: Tự Động Hóa Cơng Nghiệp Hình 4.39 Quỹ đạo bay trước tinh chỉnh, không sử dụng Heading lock Độ cao lúc bay có sai số lớn so với độ cao Setpoint(3m) đặc biệt độ cao lúc bay chuyển hướng tới tọa độ, với quán tính bay tới tọa độ Setpoint làm cho Quadcopter sinh sai số độ cao lớn (gần 3m) phải tăng lực đẩy từ hai động trước để giảm qn tính sinh ra, khiến Quadcopter bay cao thấp độ cao Setpoint Việc quán tính sinh điều khơng thể tránh khỏi, phần tốc độ xử lý vi điều khiển chưa đủ nhanh, tốc độ đáp ứng chưa đủ lớn liệu từ cảm biến có độ trễ định, đặc biệt thông số KP, KI, KD điều khiến PID cho chức ổn định độ cao chưa tối ưu Bên biểu đồ thể sai lệch độ cao so với độ cao Setpoint lúc bay Hình 4.40 Biểu đồ thay đổi độ cao lúc bay chưa tinh chỉnh Sau tinh chỉnh sử dụng heading lock, quỹ đạo bay có độ xác cao hơn, đường di chuyển không bị méo nhiều trước tinh chỉnh Bên ảnh quỹ đạo bay Quadcopter trước sau tinh chỉnh GVHD: ThS Lê Mạnh Thắng Trang 86 Luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành: Tự Động Hóa Cơng Nghiệp Hình 4.41 Quỹ đạo bay sau tinh chỉnh, có sử dụng heading lock GVHD: ThS Lê Mạnh Thắng Trang 87 Luận văn tốt nghiệp Altitude Chart 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 96 101 Altitude (m) Biểu đồ bên cạnh thể sai lệch độ cao lúc bay chưa tinh chỉnh không sử dụng heading lock sai lệch độ cao độ cao Setpoint di chuyển 1- 1.5m sai số sinh quán tính chuyển tọa độ gần 3m Chuyên ngành: Tự Động Hóa Cơng Nghiệp T (s) Current altitude Altitude setpoint Hình 4.42 Biểu đồ độ cao lúc bay trước tinh chỉnh Altitude Chart 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 103 109 115 121 Altitude (m) Với PID ổn định độ cao tinh chỉnh trước đó, giảm sai lệch độ cao độ cao Setpoint nhiều(0 - 1m) di chuyển sai số sinh quán tính chuyển tọa độ