Điều khiển bám quỹ đạo cho mô hình máy bay bốn cánh quạt quadrotor

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CAO HOÀNG TIẾN ĐIỀU KHIỂN BÁM QUỸ ĐẠO CHO MƠ HÌNH MÁY BAY BỐN CÁNH QUẠT - QUADROTOR CHUYÊN NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA (CT) MÃ SỐ: 60.52.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, 07 – 2014 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN CHÁNH NGHIỆM Cán chấm nhận xét 1: PGS TS HUỲNH THÁI HOÀNG Cán chấm nhận xét 2: TS VÕ CÔNG PHƯƠNG Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 18 tháng 07 năm 2014 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH TS NGƠ MẠNH DŨNG PGS TS HUỲNH THÁI HỒNG TS VÕ CƠNG PHƯƠNG TS TRỊNH HỒNG HƠN CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: CAO HOÀNG TIẾN MSHV: 11900722 Ngày, tháng, năm sinh: 10/08/1988 Nơi sinh: Cần Thơ Chuyên ngành: Tự động hóa (CT) Mã số : 60.52.61 I TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN BÁM QUỸ ĐẠO CHO MƠ HÌNH MÁY BAY BỐN CÁNH QUẠT - QUADROTOR II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Mơ hình hóa quadrotor Thiết kế mơ hình quadrotor Hiệu chỉnh điều khiển cân quadrotor Xác định vị trí quadrotor Điều khiển bay III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 23/07/2013 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/06/2014 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS NGUYỄN CHÁNH NGHIỆM Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA….……… (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đề tài luận văn, tơi gặp nhiều khó khăn Với nỗ lực thân với động viên, giúp đỡ nhiệt tình từ q thầy cơ, bạn bè người thân, tơi hồn thành luận văn Trước tiên, tơi chân thành cảm ơn tất q Thầy Cơ thuộc Khoa Điện – Điện Tử trường Đại học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh trang bị cho kiến thức quý báu suốt trình học tập trường Cảm ơn bạn học viên lớp Cao học Tự Động Hóa 2011 động viên nhiệt tình giúp đỡ tơi gặp khó khăn Đặc biệt, tơi xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Chánh Nghiệm tận tình góp ý giúp đỡ tơi suốt q trình thực đề tài Tôi cảm ơn tác giả báo mà sử dụng để làm tài liệu tham khảo Cuối gửi lời cảm ơn đến tất người thân, bạn bè luôn bên ủng hộ TP.HCM, tháng năm 2014 Học viên TĐH 2011 Cao Hoàng Tiến Cao Hoàng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor TÓM TẮT Luận văn hướng đến nghiên cứu điều khiển mơ hình máy bay lên thẳng bốn cánh quạt (quadrotor) Hệ thống động quadrotor mơ hình hóa theo phương pháp Newton-Euler Vận tốc góc, góc vị trí ba trục quadrotor điều khiển điều khiển PID Mơ hình thật thiết kế, hiệu chỉnh thơng số PID điều khiển cân giải pháp chống rung cho cảm biến để đạt độ xác cao trình bày Vị trí quadrotor ước lượng phương pháp dead reckoning Dựa kết ước lượng, quadrotor có thề điều khiển bay đến vị trí đặt Cao Hồng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor ABSTRACT This thesis work focused on the study of quadrotor The Newton-Euler formalism was used to model the dynamic system The PID control algorithms were used to control angular rate, angle and position on three axes of quadrotor A real platform of quadrotor was assembled, the PID parameters were tuned to reach the robustness of control algorithms, vibration damping methods were carried out to reach better accuracy on sensor signals The position of quadrotor was estimated by using dead reckoning algorithm Based on the result, quadrotor could be controlled to fly to new desired position Cao Hoàng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT ABSTRACT MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ DANH SÁCH BẢNG 10 CÁC KÍ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT 11 Chương 12 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 12 1.1 Đặt vấn đề 12 1.2 Giới thiệu đề tài 15 1.3 Tóm lượt nội dung luận văn 15 1.3.1 Chương 1: Giới thiệu tổng quan 15 1.3.2 Chương 2: Cơ sở lý thuyết 15 1.3.3 Chương 3: Thiết kế hệ thống 16 1.3.4 Chương 4: Kết thí nghiệm kết luận 16 Chương 17 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 17 2.1 Mơ hình hóa quadrotor 17 2.1.1 Giới thiệu mơ hình quadrotor 17 2.1.1.1 Throttle (U1 [N]) (lực nâng) .17 2.1.1.2 Roll (U2[Nm]) (moment trục x) 18 2.1.1.3 Pitch (U3[Nm]) (moment trục y) 18 2.1.1.4 Yaw (U4[Nm]) (moment trục z) 19 Cao Hoàng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor 2.1.2 Mơ hình hóa theo Newton-Euler 19 2.2 Hệ thống định vị quán tính INS (Inertial Navigation System) 26 2.2.1 Giới thiệu chung 26 2.2.2 Một số lý thuyết không gian chiều liên quan đến hệ thống định vị INS 28 2.2.2.1 Góc Euler việc định vị phương hướng không gian 28 2.2.2.2 Quaternions 29 2.2.2.3 Chuyển đổi góc Euler Quaternions 30 2.2.2.4 Đơn vị đo lường quán tính IMU (Inertial Measurement Unit) 31 2.2.2.5 Bộ lọc Kalman 32 2.2.2.6 Bộ lọc Kalman gián đoạn 35 Chương 37 THIẾT KẾ HỆ THỐNG 37 3.1 Thiết kế phần cứng 37 3.1.1 Các thành phần quadrotor 37 3.1.1.1 Khung quadrotor 38 3.1.1.2 Động .39 3.1.1.3 Cánh quạt 41 3.1.1.4 Bộ điều tốc (ESC) .43 3.1.1.5 Pin .46 3.1.1.6 Board điều khiển APM .47 3.1.1.7 Bộ điều khiển từ xa .49 3.1.1.8 Đơn vị đo lường quán tính xIMU .52 3.1.2 Kết nối thiết bị 53 3.1.3 Giải pháp chống rung 54 Cao Hoàng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor 3.1.4 Hiệu chỉnh PID 55 3.2 Chương trình điều khiển 58 3.2.1 Chương trình giao tiếp xIMU máy tính 58 3.2.2 Giải thuật ước lượng vị trí 59 3.2.2.1 Ước lượng vị trí trục phương pháp dead reckoning 59 3.2.2.2 Ước lượng vị trí lọc Kalman 67 3.2.2.3 Ước lượng vị trí ba trục .68 3.2.3 Giải thuật điều khiển quadrotor 71 3.2.3.1 Bộ điều khiển vận tốc góc 73 3.2.3.2 Bộ điều khiển góc 77 3.2.3.3 Bộ điều khiển vị trí 80 Chương 83 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ KẾT LUẬN 83 4.1 Kết thí nghiệm 83 4.1.1 Thí nghiệm kiểm tra giải thuật 83 4.1.1.1 Kết thí nghiệm giải thuật ước lượng vị trí phương pháp dead 83 4.1.1.2 Kết giải thuật ước lượng vị trí lọc Kalman 84 4.1.2 Thí nghiệm mơ hình thực 87 4.2 Kết luận 89 4.3 Hướng phát triển 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 Cao Hoàng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1 – Mơ hình quadrotor 17 Hình 2.2 – Điều khiển lực nâng 18 Hình 2.3 – Điều khiển góc Roll 18 Hình 2.4 – Điều khiển góc Pitch 18 Hình 2.5 – Điều khiển góc Yaw 19 Hình 2.6 – Hệ tọa độ 19 Hình 2.7 – Các góc Euler [26] 29 Hình 2.8 – Các góc Tait Bryan [26] 29 Hình 2.9 – Bộ lọc Kalma gián đoạn 36 Hình 3.1 (a) Mơ hình CAD quadrotor (b) Mơ hình thực tế 38 Hình 3.2 Kẹp nhựa (a) mơ hình CAD (b) mơ hình thực tế 39 Hình 3.3 Động Sunny Sky V2216 12 40 Hình 3.4 Sải cánh X góc pitch Y cánh quạt [31] 42 Hình 3.5 Cánh quạt 11x5” [31] 43 Hình 3.6 Bố trí chiều quay động 43 Hình 3.7 Điện áp cấp cho ba pha động BLDC [34] 44 Hình 3.8 Tầng công suất ESC [34] 44 Hình 3.9 ESC 30A HobbyKing Blue series [31] 45 Hình 3.10 Pin Li-Po Wild Scorpion 2800mAh, 45C [36] 47 Hình 3.11 Các cổng kết nối bo APM 2.5 [37] 48 Hình 3.12 Bộ phát tín hiệu DEVO 10 [39] 50 Hình 3.13 Bộ thu tín hiệu DEVO 10 RX1002 [39] 50 Hình 3.14 – x-IMU (bo mạch pin) [29] 52 Cao Hoàng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor 110 khiển ga, tín hiệu điều khiển góc yaw, tín hiệu chuyển chế độ bay (Hình 2.15a) Nếu thu cấp tín hiệu biến điệu vị trí xung (PPM) cho mạch APM, xung PPM cấp cho chân S ngõ vào nối tắt hai chân tín hiệu S ngõ vào (Hình 4b) (a) (b) Hình Thiết lập ngõ vào tín hiệu điều khiển từ xa theo dạng (a) biến điệu độ rộng xung PWM dạng biến điệu vị trí xung PPM [24] 2.2 Cổng kết nối với mô-đun GPS: Được dùng để kết nối với mơ-đun GPS (Hình 5) sử dụng chế độ bay Loiter, RTL, Auto, v.v Hình Kết nối mơ-đun GPS tích hợp cảm biến từ trường với bo APM [37] Cao Hoàng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor 111 2.3 Cổng Telemetry Được sử dụng để kết nối với thu phát 3DR radio miniOSD để truyền thông tin cảm biến giúp giám sát trình bay kết nối với miniOSD (mạch kết nối với FPV camera thiết bị truyền hình dùng để quay truyền hình trực tiếp bay) 2.4 Cổng I2C Dùng để kết nối với cảm biến sử dụng chuẩn I2C cảm biến từ trường hay la bàn số với mạch APM 2.5 Ngõ điều khiển động quadrotor Bo mạch APM 2.5 có tín hiệu điều khiển động thiết lập theo thứ tự định trước tùy vào cấu hình số cánh quạt máy bay nhiều cánh quạt (multicopter hay multirotor) Thứ tự kết nối động quadrotor với bo APM thể Hình Hình Kết nối tín hiệu điều khiển động cho ESC quadrotor [47] 2.6 Các cổng kết nối tương tự Bo mạch APM có 12 cổng kết nối tương tự ký hiệu từ A0 đến 11 (Hình 7) để kết nối với nhiều loại cảm biến cảm biến đo vận tốc gió, cảm biến siêu âm, v.v., hiển thị trạng thái thơng qua ngõ NAV LED, cấp tín hiệu điều khiển Cao Hoàng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor 112 động servo để điều khiển chống rung cho giá đỡ camera (A10, A11), điều khiển chụp ảnh hoặc thực chức khác tùy cấu hình (A9) 2.7 Con quay hồi chuyển gia tốc kế trục (3-axis gyro & accelerometer) Các họ MPU-6000/MPU-6050 cảm biến giới có trục, thiết bị theo dõi chuyển động thiết kế cho điện thấp, chi phí thấp, yêu cầu hiệu suất cao điện thoại thơng minh, máy tính bảng, v.v Cảm biến MPU-6000/6050 kết hợp quay hồi chuyển trục gia tốc trục với xử lý chuyển động số máy bay có khả xử lý phức tạp thuật tốn MotionFusion trục Hình Các chức cổng Analog bo mạch APM 2.5 [37] Hình Cảm biến quay hồi chuyển gia tốc kế trục MPU 6000 [48] Cao Hoàng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor 113 2.8 Cảm biến áp suất khí (MS5611-01BA03) MS5611-01BA03 cảm biến đo độ cao có độ phân giải cao hệ MEAS – Thụy Sỹ, với giao tiếp SPI I2C (Hình 9) Cảm biến áp suất khí tối ưu cho đo độ cao với độ phân giải cao độ 10 cm Hình Cảm biến áp suất khí MS5611-10BA [49] 2.9 La bàn số (HMC5883L-TR) HMC5883L la bàn số trục, thiết kế dùng cho ứng dụng la bàn giá rẻ đo từ trường Các ứng dụng cho HMC5883L bao gồm điện thoại di động, điện tử gia dụng, hệ thống định vị tự động, thiết bị điều hướng cá nhân HMC5883L sử dụng công nghệ từ điện trở dị hướng Honeywell (AMR) cung cấp ưu điểm so với cơng nghệ cảm biến từ tính khác Cảm biến từ HMC5883L cảm biến từ trường thấp, nhạy đáng tin cậy ngành công nghiệp (Hình 10) Hình 10 La bàn số (HMC5883L-TR) [50] PHẦN MỀM MISSION PLANNER Bo mạch APM cấu hình thơng số điều khiển, thiết lập chế độ bay, khai báo thiết lập cấu hình cảm biến hỗ trợ, cập nhật firmware, v.v thông qua việc sử dụng phần mềm Mission Planner sử dụng giao thức MavLink thơng qua Cao Hồng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor 114 cổng USB Ngồi Mission Planner cịn cho phép xem trạng thái thiết bị bay góc nghiêng, thông tin cảm biến định vị thiết bị bay đồ (khi sử dụng GPS), kết nối với thiết bị thu phát sóng để giám sát trạng thái thiết bị bay, lưu trữ liệu cảm biến bay, hiệu chỉnh ESC, hiệu chỉnh tín hiệu điều khiển radio, v.v Hình 11 Giao diện phần mềm Mission Planner [30] 3.1 Kết nối với board mạch APM Phần mềm board APM xem não máy bay, tạo nâng cấp cộng đồng người dùng lớn (mã nguồn mở) Do đó, tải phần mềm cho board APM điều quan trọng cho lần đầu thiết lập hữu ích cập nhật phần mềm thay cho phần mềm cũ Sau bước để kết nối phần mềm Mission Planner với bo mạch APM cập nhật phần mềm cho board APM: Bước 1: Kết nối bo mạch APM với máy tính Sử dụng dây cáp Micro USB – USB để kết nối board APM với máy tính có cài đặt phần mềm Mission Planner Cao Hoàng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor 115 Hình 12 Cổng kết nối USB bo mạch APM Bước 2: Kết nối board APM với phần mềm Mission Planner Tiếp theo, khai báo cổng COM sử dụng để kết nối với board APM chọn tốc độ Baud 115200 Chưa nhấn nút Connect Hình 13 Kết nối bo mạch APM với phần mềm Mission Planner Bước 3: Chọn phần mềm Chọn thẻ INTIAL SETUP  Chọn dạng khung máy bay sử dụng: Quad, Hexa, Y6, Plane, Rover, … Sau chọn dạng khung máy bay phù hợp, Missin Planner tự động phát phần mềm cho board APM yêu cầu xác nhận tải Chọn Yes để tải phần mềm cho board APM Khi trạng thái tải Done, phần mềm download thành cơng Cao Hồng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor 116 Hình 14 Chọn phần mềm cho bo mạch APM Bước 4: Kết nối với Mavlink Sau tải phần mềm xong, nhấn nút Connect (góc bên phải hình) để tải thơng số Mavlink cho board APM Một cửa sổ hiển thị trạng thái tải thông số MavLink Khi cửa sổ hiển thị Done, APM tải phần mềm thành cơng Hình 15 Kết nối thành cơng với Mavlink Thiết lập hành trình bay với điểm tham chiếu (waypoints) kiện (events) Với phần mềm Mission Planner, dễ dàng tạo hành trình bay cách nhấp chuột vào đồ để đặt điểm tham chiếu hành trình bay Cao Hoàng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor 117 Hình 16 Thiết lập hành trình bay với phần mềm Mission Planner 3.2 Các chế độ bay Phiên firmware 3.0 APM hỗ trợ 14 chế độ bay để người điều khiển lựa chọn chế độ Stabilize (giữ cân bằng), Alt Hold (giữ độ cao), Loiter (giữ vị trí 3D), Auto (bay theo hành trình), RTL (tự trở vị trí ban đầu) chế độ thường sử dụng Hình 15 Thiết lập chế độ bay cho APM phần mềm Mission Planner [37] Cao Hoàng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor 118 Trước thực thiết lập tiến hành bay cơng việc kiểm tra độ rung động máy bay tác động lên bo mạch điều khiển trung tâm công việc cần làm trước tiên 3.3 Chế độ Stabilize Đây chế độ bay nhất, chế độ bay Stabilize không thực tốt chế độ bay khác khó thự thành công Stabilize thường dùng chế độ bay thủ cơng Ở chế độ này, góc pitch, roll yaw người điều khiển điều khiển thiết bị phát tín hiệu khơng dây để di chuyển hay giữ máy bay vị trí mong muốn Người điều khiển cần điều chỉnh ngõ vào góc pitch roll để điều khiển máy bay di chuyển qua trái, qua phải, tới lui Góc yaw máy bay điều khiển chế độ bay Độ cao máy bay điều khiển cách điều chỉnh tay ga thiết bị điều khiển Stabilize chế độ bay quan trọng nhất, giúp cho máy bay bay cách ổn định để chuyển sang chế độ bay khác lấy lại quyền kiểm soát xảy cố 3.4 Chế độ Alt Hold Trong chế độ Alt Hold, máy bay giữ độ cao cố định góc pitch, roll yaw điều chỉnh để thay đổi vị trí hướng bay Cao Hoàng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor 119 Hình 16 Chế độ bay Alt Hold Ở chế độ này, điều khiển sử dụng cảm biến áp suất khí để xác định độ cao máy bay Nếu áp suất khí khu vực bay thay đổi độ cao máy bay thay đổi theo thay đổi áp suất không giữ theo độ cao thực tế Khi muốn chuyển từ chế độ bay sang chế độ bay Alt Hold độ cao máy bay phải giữ ổn định trước Trong chế độ Alt Hold, độ cao máy bay thay đổi cách tăng giảm tay ga lượng vượt khỏi vùng chết điều khiển Ở chế độ bay vấn đề nguồn điện cấp cho động cần quan tâm khơng đủ nguồn cấp điều khiển khơng thể điều khiển để giữ độ cao cho máy bay 3.5 Chế độ Loiter Trong chế độ bay Loiter, máy bay trì cố định vị trí, hướng bay độ cao Chế độ bay cần đến tín hiệu từ GPS chế độ sử dụng cảm biến áp suất khí phương tiện để xác định độ cao Khi chuyển sang chế độ Loiter, điều khiển cố gắng để điều khiển máy bay ln giữ ổn định vị trí, hướng bay độ cao Các yếu tố gió, Cao Hồng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor 120 thông số điều khiển PID, cảm biến ảnh hưởng nhiều đến việc trì vị trí Khi gió mạnh sai lệch vị trí lớn Hình 17 Chế độ bay Loiter Trong chế độ này, vị trí máy bay điều chỉnh bằng tay với cần điều khiển Vị trí phương ngang (Horizontal location) điều chỉnh cần điều khiển góc Pitch Roll; hướng bay đặt lại với cần điều khiển góc yaw; độ cao điều chỉnh tay ga Chế độ bay Loiter cố gắng để trì vị trí máy bay, điều cịn phụ thuộc vào tín hiệu GPS GPS cần bật lên khóa trước bắt đầu bay (cất cánh) 3.6 Chế độ RTL RTL (Return To Launch), chế độ máy bay bay từ vị trí trở vị trí home (vị trí mà máy bay điều khiển để cất cánh) Ở chế độ này, máy bay cần có GPS để thực nhiệm vụ Cao Hồng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor 121 Ở trạng thái mặc định, chế độ bay RTL chọn, máy nâng lên độ cao 15 m sau bay vị trí home Nếu độ cao máy bay cao 15 m máy bay trì độ cao bay vị trí home Việc di chuyển chế độ RTL phụ thuộc vào tín hiệu GPS nên tín hiệu GPS phải khóa trước sử dụng chế độ cần thiết Hình 18 Chế độ bay RTL 3.7 Chế độ Auto Chế độ Auto chế độ mà máy bay bay theo chương trình lập trình trước lưu bo mạch điều khiển trung tâm Trong hành trình bay, máy bay bay đến điểm tham chiếu thực công việc phức tạp tự động cất cánh, chụp ảnh, … Cao Hoàng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor 122 Hình 19 Chế độ bay Auto Trong chế độ này, hành trình bay phụ thuộc vào tín hiệu GPS để lấy thơng tin vị trí Vì vậy, máy bay cần trang bị GPS tín hiệu GPS phải khóa trước thực điều khiển cất cánh Chế độ Auto thực hai cách: máy bay bay máy bay mặt đất Trong trường hợp thực chế độ Auto để cất cánh từ mặt đất, máy bay bay lên đến độ cao điểm tham chiếu bắt đầu thực hành trình bay Trường hợp chuyển sang chế độ Auto máy bay bay, lúc máy bay tiến đến điểm tham chiếu hành trình bay bắt đầu thực hành trình Khi thực xong hành trình bay, máy bay không tự động bay vị trí home mà giữ vị trí cuối hành trình để chờ nhận lệnh điều khiển Nếu muốn đến cuối hành trình bay, máy bay bay vị trí home cần thêm lệnh RTL vào cuối chương trình bay Cao Hồng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor 123 3.8 Chế độ Circle Đây chế độ bay thú vị Ở chế độ này, máy bay theo đường trịn có bán cố định mũi máy ln hướng vào tâm đường trịn bay Bán kính đường trịn thay đổi đươc Nếu bán kính đường trịn đặt máy bay đứng yên chỗ xoay chậm Nó sử dụng để chụp ảnh panorama Hình 20 Chế độ bay Circle 3.9 Chế độ Position Chế độ Position tương tự chế độ Loiter chế độ độ cao máy bay điều khiển tay ga Điều có nghĩa máy bay trì vị trí hướng bay cịn độ cao thay đổi chế độ Position Và chế độ này, GPS cần phải có để máy bay thực việc giữ vị trí Cao Hồng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor 124 Hình 21 Chế độ bay Position 3.10 Chế độ Guided Chế độ Guided thể khả dẫn hướng động cho máy bay bo mạch điều khiển APM 2.5.Chế độ Guided có khả cho phép sử dụng ứng dụng trạm mặt đất (chẳng hạn Mission Planner) truyền nhận không dây (chẳng hạn 3DR Telemetry Radio) để điều khiển máy bay bay đến mục tiêu cách trỏ chuột vào điểm kỳ đồ trạm mặt đất Khi đến tục tiêu mong muốn, máy bay tiếp tục giữ vị trí chờ nhận mục tiêu Hình 22 Chế độ bay Guided Cao Hoàng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor ... Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor TÓM TẮT Luận văn hướng đến nghiên cứu điều khiển mơ hình máy bay lên thẳng bốn cánh quạt (quadrotor) Hệ thống động quadrotor mơ hình. .. TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN BÁM QUỸ ĐẠO CHO MÔ HÌNH MÁY BAY BỐN CÁNH QUẠT - QUADROTOR II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Mơ hình hóa quadrotor Thiết kế mơ hình quadrotor Hiệu chỉnh điều khiển cân quadrotor. .. chiều quay động Hình 3.4 Hình 3.4 Sải cánh X góc pitch Y cánh quạt [31] Cao Hồng Tiến Điều khiển bám quỹ đạo cho máy bay bốn cánh quạt - quadrotor 43 Hình 3.5 Cánh quạt 11x5” [31] Hình 3.6 Bố trí