KHÓI TÍN HIỆU ĐỘNG CƠ
CHƯƠNG 5. CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM TRÊN MÔ HÌNH HỆ THỐNG
5.2.2. Kịch bản thực nghiệm 8
Kịch bản thực nghiệm 8 sẽ cho ta kết quả dạng sóng v`ềcác trạng thái của máy bay khi các giá trị điểm đặt của VỊ trí được thiết lập tương ứng. Nội dung kịch bản thực nghiệm 8 như sau:
1 Xét thời gian Stop time: t = I0 giây.
O Xét Giá trị đặt góc Roll: desY = -0.03 tại thời điểm t= I.8 giây.
1 Xét Giá trị đặt góc Roll: desY = 0.07 tại thời điểm t = 4.9 giây.
Sinh viên thực hiện: Ngô Đăng Hùng Người hướng dẫn: TS. Phạm Thanh Phong 78 Trần Lê Đức An
Tr The Phong
Dạng sóng của góc quay Roll sau khi qua Bộ điều khiến vị trí (Kịch bản đều khiển điểm đặt vị trí desY = -0.03 và desY = 0.07, desX, đesYaw, desAlt lần lượt bằng 0
— ! ˆ
Trạng thái ban đầu
$ | <—-
Dạng sóng của góc quay Pitch sau khi qua Bộ điều khien vị tri (Kịch bản đều khiển điểm đặt vj tri desY = -0.03 va desY = 0.07, desX, desYaw, desAlt lan lượt bảng 0)
Trạng (hái của Quadcopter
khi giá trị desY = 0.07
3 4 5 6 7 8 9 0
. ÂU khiển s Trang thái của Quadcopter
Dạng sóng của góc quay Yaw sau khi qua Bộ điêu khiên vị trí khi giá trị desY = -0.03 (Kịch bàn đều khiên điệm đặt vị trí desY = -0.03 va des¥ = 0.07, desX, desYaw, desAlt lan lượt bảng 0}
LÍ 0 ————~ —— Ga biti thet áp | =“, 2
“| |o À — Gia bi gic thyc td ois UAV.
tr
Các trạng thải chuyển động cia Quadcopter
Hình 5. 13. Kết quả dạng sóng kịch bản thực nghiệm 8.
Kết quả mô phỏng dạng sóng v`ềcác trạng thái của máy bay ứng với các giá trị đặt cho VỊ trí của kịch bản thực nghiệm 8 được thể hiện trong hình 5.I2, các đường màu đỏ và màu xanh Lần lượt thể hiện các giá trị vị trí được thiết lập và các giá trị góc Roll, Pitch, Yaw thực tế của UAV. Ở kịch bản này, desY thể hiện cho giá trị thay đổi thông số góc Roll ở hai trưởng hợp desY = -0.03 và desY = 0.07, các góc Pitch và Yaw lần lượt được thiết lập với giá trị bằng 0. Xét góc quay Roll, ta có thể thấy rằng khi có sự thay đổi thông số góc cho từng trưởng hợp thì các góc quay thực tế sẽ lần lượt thay đổi và đáp ứng với các giá trị đặt được thiết lập. Tương tự, hai thông số góc Pitch và Yaw sẽ đáp ứng ở trạng thái các giá trị vị trí được thiết lập bằng 0. Như vậy, ta có thể kết luận rằng ở kịch bản thực nghiệm 8 thì Bộ đi `âi khiển Vị trí cho UAV đã hoạt động một cách chính xác, hiệu qua và đáp ứng được cho quá trình đi`âi khiển UAV ở vị trí thay đổi góc quay Roll.
5.2.3. Kịch bản thực nghiệm 9
Kịch bản thực nghiệm 9 sẽ cho ta kết quả dạng sóng v`êcác trạng thái của máy bay khi các giá trị điểm đặt của VỊ trí được thiết lập tương ứng. Nội dung kịch bản thực nghiệm 9 như sau:
1 Xét thời gian Stop time: t= 10 giây.
1 Xét Giá trị đặt góc Pitch: desX = -0.03 tai thoi diém t = 1.4 giay.
Sinh viên thực hiện: Ngô Đăng Hùng Người hướng dẫn: TS. Phạm Thanh Phong 79 Trần Lê Đức An
Tr The Phong
O Xét Giá trị đặt góc Pitch: desX = 0.07 tại thời điểm t= 4.6 giây.
Dạng sóng của góc quay Rol sau khi qua Bộ điều khiển vị trí
Kịch bản điều khiển điểm đại vị trí desX = 0/05 và đesX = -0.07, đesY, desYaw, desAlt lần lượt bằng 0} ~*~
aes
Trang thái ban đầu
Dạng sóng của góc quay Pitch sau khi qua Bộ điều khiên vi tri -
Kịch bản điều khiên điểm đặt vị trí desX = 0.05 va desX = -0.07, desY, desYaw, desalt lan lugt bang 0)
Trạng thái của Quadcopter khi giá trị desX = 0.05
oe? |
<=
§ “
Dạng sóng của góc quay Yaw sau khi qua Bộ điều khién vj tri = Trạng thái của Quadcopter Kịch bản đều khiến điểm đại vị trí desX = 0.05 va desX = -0.07, desY, desYaw, desAlt lan lượt bằng () khi giá trị đesX = -0.07
Các trạng thái chuyển động của Quadcopter
Hình 5. 14. Kết quả dạng sóng kịch bản thực nghiệm 9.
Kết quả mô phỏng dạng sóng v`ềcác trạng thái của máy bay ứng với các giá trị đặt cho VỊ trí của kịch bản thực nghiệm 9 được thể hiện trong hình 5.13, các đường màu đỏ và màu xanh Lần lượt thể hiện các giá trị vị trí được thiết lập và các giá trị góc Roll, Pitch, Yaw thực tế của UAV. Ở kịch bản này, desX thể hiện cho giá trị thay đổi thông số góc Pitch ở hai trưởng hợp desX = 0.05 và desX = -0.07, các góc Holl và Yaw lần lượt được thiết lập với giá trị bằng 0. Xét góc quay Pitch, ta có thể thấy rằng khi có sự thay đổi thông số góc cho từng trưởng hợp thì các góc quay thực tế sẽ lần lượt thay đổi và đáp ứng với các giá trị đặt được thiết lập. Tương tự, hai thông số góc Roll và Yaw sé đáp ứng ở trạng thái các giá trị vị trí được thiết lập bằng 0. Như vậy, ta có thể kết luận rằng ở kịch bản thực nghiệm 9 thì Bộ đi `âi khiển Vị trí cho UAV đã hoạt động một cách chính xác, hiệu quả và đáp ứng được cho quá trình đi `âi khiển UAV ở vị trí thay đổi góc quay Pitch.
5.2.4. Kịch bản thực nghiệm 10
Kịch bản thực nghiệm 1Ô sẽ cho ta kết quả dạng sóng v`ềcác trạng thái của các động cơ máy bay khi các giá trị điểm đặt của Độ cao được thiết lập tương ứng. Nội dung kịch bản thực nghiệm 1Ô như sau:
O Xét thoi gian Stop time: t= 7 giây.
Sinh viên thực hiện: Ngô Đăng Hùng Người hướng dẫn: TS. Phạm Thanh Phong 80 Trần Lê Đức An
Tr The Phong
O Xét giá trị đặt cho độ cao: desAlt = 0.2.
O Xét Giá trị đặt các góc Roll, Pitch, Yaw: desX = 0, desY = 0, desYaw = 0.
_„ ô4l:
J__——_|_—_—___
——à—_— 0M sgeeeoan0VSPSEY _.
_ „eari"
ttt para 20/0/02
Hình 5. 15. Kết quả dang sóng kịch bản thực nghiệm 10.
Kết quả mô phỏng dạng sóng v`êcác trạng thái của các động cơ máy bay ứng với giá trị đặt cho Độ cao của kịch bản thực nghiệm 10 được thểhiện trong hình 5. 14, các đường màu vàng, xanh dương, đỏ và xanh lục In lượt thể hiện cho tốc độ của các động cơ I, 2,3 và 4. Ở kịch bản này, desAlt thể hiện giá trị hệ số có thể thay đổi độ cao cho UAV ở trưởng hợp desAlt = 0.2. Ta có thể thấy rằng, khi giá trị của hệ số desAlt ở trường hợp này được thiết lập thì đ ông thời trạng thái làm việc của các động cơ UAV sẽ tăng lên, đi`âi đó cũng đ ng nghĩa với độ cao của UAV cũng sẽ tăng dẦn so với vị trí ban đầi và tương tự khi muốn giảm dần Độ cao Cho UAV thi lc này chỉ cân đi lâu chỉnh hệ số desAlt tương ứng. Như vậy, ta có thể kết luận rằng ở kịch bản thực nghiệm 10 thì Bộ đi `âi khiển Độ cao cho UAV đã hoạt động một cách chính xác, hiệu quả và đáp ứng được cho quá trình đi`âi khiển UAV ở trạng thái thay đổi độ cao.
Sinh viên thực hiện: Ngô Đăng Hùng Người hướng dẫn: TS. Phạm Thanh Phong 81 Trần Lê Đức An
Tr The Phong
5.3. Kết quả thực nghiệm của Mô hình hệ thống khi được đi lâ1 khiển trên trạm đi â1 khiển mặt đất (QG©)
5.3.1. Lap kế hoạch hành trình bay cho hệ thống UAV
Sau khi cấu hình thành công cho các hệ thống phn cứng và các thông số đi`âi khiển của UAV thì ta tiến hành thiết lập hành trình bay cho UAV như hình dưới đây.
Quãng đương bay được thiết lập g ân 5 chang hành trình, bay theo thứ tự từ 1 đến 5 và sau đó UAV sẽ quay trở lại vị trí ban đi. Độ cao hoạt động cho phép mà UAV được thiết lập so với mặt đất trong suốt quãng đương bay là 5m cho đến lúc dừng lại ở chặng cuối cùng. Sau khi tạo hành trình bay xong, ta bắt đầi tao tác nhấn chọn Write để viết hành trình bay này xuống cho UAV nhận lệnh và bắt đ`ầi thực hiện hành trình.
5.3.2. Két qua
5.3.2.1, Két quả trén giao dién giam sat ph man Mission Planner
UAV thực hiện hành trình bay đúng theo các kế hoạch được thiết lập và kết quả trạng thái quãng đường đã bay của UAV được thể hiện dưới đường màu h ng tương ứng với các điểm đặt quảng đường kế hoạch bay được thiết lập trước được thể hiện dưới đường màu vàng nét gạch. Kết quả sẽ được mồ tả rõ ở trong hình dưới đây.
Sinh viên thực hiện: Ngô Đăng Hùng Người hướng dẫn: TS. Phạm Thanh Phong 82 Trần Lê Đức An
Tr The Phong
Phát triển bộ đi `âi khiển b`ân vững cân bằng cho hệ thống máy bay không người lái 4 cánh quạt
Hình 5. 17. Kết quả trên giao diện giám sát phần m`ần Mission Planner.
3.3.2.2. Kết quả bay thực tế của mô hình hệ thống UAV
Kết quả bay cho hành trình bay của mô hình hệ thống UAV ở ngoài thực tế tương đối ổn định và các kết quả bay thực nghiệm tương đối đạt được các yêu câầi được đưa ra v`ê tính chất ổn định cân bằng cũng như các tính chất thông số PID được thiết lập cho quá trình hoạt động của hệ thong UAV.
Hình 5. 18. Kết quả bay thực tế của mô hình hệ thống UAV.
Sinh viên thực hiện: Ngô Đăng Hùng Người hướng dẫn: TS. Phạm Thanh Phong 83 Trần Lê Đức An
Tr The Phong