Đang tải... (xem toàn văn)
.31Hình 3.0.13 đo mạch cân bằng và gps theo trục xyz...31Hình 3.0.14 chọn đúng tay điều khiển đang sử dụng...32Hình 3.0.15 Điều chỉnh chế đọ bay cho ổn định tính cân bằng cho người lái..
AN TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN G KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ U Y Ễ N Đ Ú C T H N NGUYỄN ĐỨC THẠNH G H Ê N C Ứ U V À ĐI NGHIÊN CỨU VÀ ĐIỀU KHIỂN Ề MÁY BAY KHÔNG NGƯỜI LÁI U K HI Ể N M Á Y ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN – ĐIỆN TỬ B A Y K H Ô N G N *Ă M 20 Đà Nẵng, 2022 22 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY BAY KHÔNG NGƯỜI LÁI Chuyên ngành: Điện tự động GVHD : T.S HOÀNG THẮNG SVTH : NGUYỄN ĐỨC THẠNH LỚP: K24-EDT 1 MSSV : 24211700477 Đà Nẵng, 2022 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Đức Thạnh MSSV: 24211700477 Khoa: Điện – Điện tử Ngành: Điện tự động Khóa: K24 Tên đề tài: “Nghiên cứu và điều khiển máy bay không người lái” NỘI DUNG CƠ BẢN DỰ KIẾN THỰC HIỆN Nghiên cứu và điều khiển máy bay không - Dùng labview điều khiển Quadrocopter - Nghiên cứu nguyên lý bay của Quadrocopter - Xây dựng mô hình và sửa dụng phần mềm Naza M Lite - Sơ đồ tổng thể của hệ thống Đà Nẵng, ngày……tháng 12 năm 2022 Cán bộ hướng dẫn (ký và ghi rõ họ tên) T.S Hoàng Thắng LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng đề tài nghiên cứu khoa học: “Nghiên cứu và điều khiển máy bay không người lái ” là công trình nghiên cứu của nhóm Những phần có sử dụng tài liệu tham khảo có trong đề tài đã được liệt kê và nêu rõ ra tại phần tài liệu tham khảo Đồng thời những số liệu hay kết quả trình bày trong đề tài là trung thực, có nguồn gốc rõ ràng Nếu như sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm và chịu tất cả các kỷ luật của bộ môn cũng như nhà trường đề ra Đà Nẵng, ngày….tháng….năm 2022 Tác giả (ký và ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Xin được gửi lời cảm ơn đến thầy T.S Hoàng Thắng đã hướng dẫn và tạo điều kiện giúp đỡ chúng em hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu khoa học Gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô thuộc Khoa Điện –Điện tử đã tạo điều kiện tốt nhất cho chúng em hoàn thành đề tài MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 1 Lý do chọn đề tài .1 2 Nội dung nghiên cứu của đề tài 1 CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 2 1 Giới thiệu chung 2 2 Ứng dụng của Quadrocopter 3 3 Lịch sử phát triển Quadrocopter 5 4 Tổng quan về phần mềm LabView 8 a Giới thiệu phần mềm Labview .8 b Labview là gì ? .8 c Chức năng của Labview: 9 d Mở phần mềm tạo chương trình mới 10 CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT QUADROCOPTER 13 1 Lý thuyết điều khiển Quadrocopter .13 2 Cơ sở lý thuyết mô hình bay Quadrocopter 14 3 Mô hình toán học của Quadrocopter 16 a Động học 16 b Động lực học 19 CHƯƠNG III: XÂY DỰNG MÔ HÌNH QUADROCOPTER .20 1 Cấu tạo 20 a Khung in 3D .20 b Motor 20 c Propeller .22 d ESC(Electronic Speed Controls) .23 e Pin .25 f Mạch Naza M lite .26 g Càng đáp .28 h Bộ điều khiển 29 2 Đi dây setup mạch Naza 30 a Sơ đồ đi dây mạch Naza m Lite 30 b Setup mạch Naza m lite .31 3 Sơ đồ tổng thể của hệ thống 33 4 Lên kế hoạch 34 CHƯƠNG IV: LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MÁY BAY KHÔNG .37 NGƯỜI LÁI 37 1 Thiết lập các Control trên Front Panel 37 2 Sơ đồ khối trên Block Diagram 39 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN .45 1 NHỮNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 45 2 NHỮNG KẾT QUẢ CHƯA ĐẠT ĐƯỢC VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 46 3 NHỮNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ CHƯA ĐẠT ĐƯỢC CỦA Ý TƯỞNG SỬ DỤNG LABVIEW 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1.0.1 DJI Phantom 4 RTK khảo sát địa hình , đất đai .3 Hình 1.0.2 Máy bay phun thuốc DJI Agras T30 phun thuốc cho cây cà phê 4 Hình 1.0.3 Sử dụng Drone để vận chuyển hàng hóa 4 Hình 1.0.4 Gyroplane No.1 .5 Hình 1.0.5 Oehmichen No.2 5 Hình 1.0.6 Flying Octopus 6 Hình 1.0.7 Convertawings Model A 7 Hình 1.0.8 Curtiss-Wright VZ-7 7 Hình 1.0.9 Curtiss X-19 7 Hình 1.0.10 Bell X-22 .8 Hình 1.0.11 Logo Labview 8 Hình 1.0.12 Biểu tượng phần mềm Labview 9 Hình 1.0.13 Một chương trình được viết bằng labview 9 Hình 1.0.14 Tạo chương trình mới trong phần mềm .10 Hình 1.0.15 Cửa sổ tạo chương trình .10 Hình 1.0.16 Tạo một dự án mới .11 Hình 1.0.17 Chọn file VI để mở chương trình viết code 11 Hình 1.0.18 Cửa sổ giao diện và cửa sổ viết code 12 Hình 1.0.19 Thanh công cụ của Labview 12 Hình 2.0.1 Định nghĩa các hướng chuyển động của Quadrocopter 13 Hình 2.0.2 Hover 14 Hình 2.0.3 Throttle 14 Hình 2.0.4 Roll 15 Hình 2.0.5 Pitch .15 Hình 2.0.6 Yaw .16 Hình 2.0.7 Hệ quy chiếu E và B 16 Hình 2.0.8 Các lực và moment tác dụng lên Quadrocopter 19 Hình 3.0.1 khung 3D .20 Hình 3.0.2 Cấu tạo động cơ không chổi than 21 Hình 3.0.3 motor blushless 22 Hình 3.0.4 Cặp cánh quạt 1045 .23 Hình 3.0.5 ESC Hobbywing SkyWalker-40A Ubec 2-4S 25 Hình 3.0.6 PIN Lipo Shangyi 11.1V .25 Hình 3.0.7 Mạch cân bằng Naza M lite 26 Hình 3.0.8 Bộ càng đáp 29 Hình 3.0.9 Bộ điều kiển 29 Hình 3.0.10 Sơ đồ đi dây .30 Hình 3.0.11 Kiểm tra tay điều khiển 31 Hình 3.0.12 chọn hướng cánh quạt của flycamchọn hướng cánh quạt của flycam .31 Hình 3.0.13 đo mạch cân bằng và gps theo trục xyz 31 Hình 3.0.14 chọn đúng tay điều khiển đang sử dụng .32 Hình 3.0.15 Điều chỉnh chế đọ bay cho ổn định tính cân bằng cho người lái 32 Hình 3.0.16 cài đặt máy bay mất tín hiệu quay trở lại vị trí xuất phát 32 Hình 3.0.17 chọn loại pin đang sử dụng trên máy bay 33 Hình 3.0.18 Sơ đồ tổng thể của hệ thống .33 Hình 3.0.19 Thiết kế dùng cấu hình chong chóng đẩy (pusher propeller) .34 Hình 3.0.20 Thiết kế cấu hình chong chóng kéo (tractor propeller 35 Hình 3.0.21 Thiết kế hoàn chỉnh 36 Hình 3.0.22 Mô hình máy bay Quadrocopter thực tế .36 Hình 4.0.1 Bảng giá trị điện áp 37 Hình 4.0.2 Thiết lập các Control trên Front Panel 37 Hình 4.0.3 Combo Box 38 Hình 4.0.4 Radio Buttons 38 Hình 4.0.5 Chế độ Khởi động 39 Hình 4.0.6 Chế độ Bay lên 39 Hình 4.0.7 Chế độ HOLD 40 Hình 4.0.8 Chế độ Trái 40 Hình 4.0.9 Chế độ Phải 41 Hình 4.0.10 Chế độ Tiến .41 Hình 4.0.11 Chế độ Lùi 42