44
Đây là sơ ồ kết nối tổng quát tất cả các phần của cảm biến bao gồm 3 trục cảm biến mở rộng, cảm biến MPU6050, giao tiếp I2C, các ứng dụng iều khiển .
Cấu tạo chi tiết:
- 3 trục con quay hồi chuyển (3-axis MEMS gyroscope). - 3 trục cảm biến gia tốc (3-axis MEMS accelerometer).
- 1 bộ xử lý chuyển ộng số (DMP- Digital Motion Processor). - 1 bộ nhớ ệm FIFO có giá trị 1024 byte.
Ngồi ra cảm biến MPU-6050 có thế giao tiếp với 1 cảm biến từ trƣờng bên ngoài th ng qua chuẩn giao tiếp I2C.
Cảm biến MPU-6050 sử dụng bộ chuyển ổi tƣơng tự - số (Anolog to Digital Converter - ADC).
4.4.5 Các thành phần khác
- Ngồi ra cịn có:
+ Ốc vít cố ịnh hung nh m.
+ Dây gút cố ịnh ộng cơ và các chi tiết hác. + Dây kết nối tín hiệu giữa các modul.
45
4.5 Thiết kế giải thuật điều khiển
Bộ iều khiển cân bằng của máy bay ba cánh Tricopter bao gồm ba bộ nhỏ theo ba góc roll, pitch và yaw mỗi bộ cơ sở ồ iều khiển nhƣ sau:
Tín hiệu ƣợc hồi tiếp về là các góc yaw, pitch, roll và sự chuyển ộng quanh các trục X,Y,Z (vận tốc chuyển ộng của khung quanh trục x, y, z hoặc vận tốc gốc).
Các hàm truyền K1(s), K2(s) là các hằng số K1, K2. Chúng ta cũng có thể hiểu K1 tƣơng ứng với Kp và K2 tƣơng ứng Kd của bộ iều khiển PID. Vấn ề cần giải quyết là tự ộng cân bằng cho tricopter. Nhƣ vậy, ta xét góc ặt là 0o ối với các góc roll, pitch cịn góc yaw có thể ặt bất ì góc nào. Nhƣ trên hình 3.17 sơ ồ iều khiển gồm 2 vòng hồi tiếp.
Vịng hồi tiếp ngồi: các giá trị hồi tiếp về là các góc yaw, pitch, roll. Chúng sẽ ƣợc so sánh với các góc ặt (0o – vị trí cân bằng) hi ó ta sẽ thu ƣợc sai số, giá trị sai số sẽ ƣợc nhân với 1 hệ số K1 và ta sẽ thu ƣợc thành phân P (thành phần tỉ lệ). Vòng hồi tiếp trong: giá trị hồi tiếp về là sự chuyển ộng của xung quanh các trục x, y, z tƣơng ứng các góc roll, pitch , yaw. Các giá trị hồi tiếp này ƣợc lấy trực tiếp từ cảm biến và chúng cũng sẽ ƣợc nhân với 1 hệ số K2. Khi ó ta thu ƣợc thành phần D (thành phần vi phân).
Tổng hay hiệu của 2 thành phần từ 2 vòng hồi tiếp trên ta sẽ ƣợc các giá trị iều khiển theo các phƣơng ngang, dọc hay các thành phần iều khiển δlat, δlon, δped tƣơng ứng iều khiển các góc roll, pitch, yaw. Các thành phần này