Visualizador 3D Simulador trazas off-line on-line RS-232Red Seguidor Entrada-Registro-Salida...
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Visualizador 3D
Simulador
trazas
off-line
on-line
RS-232Red
SeguidorEntrada-Registro-Salida
Identificador(Matlab)
Registro E/S
Cálculo de Actitud
Arquitectura General del Sistema de Desarrollo para Control de UAVs
Modelo
Controlador(PID)
FASES DE DESARROLLO
1. Obtención de muestras E/S desde la emisora cableada
2. Obtención del modelo del cuatrimotor a partir de las muestras
3. Simulación del modelo controlado desde la emisora cableada
4. Diseño y sintonía de los controladores
5. Prueba de los controladores sobre el modelo simulado
6. Prueba de los controladores sobre el cuatrimotor real
FASES DE DESARROLLO
1. Obtención de muestras E/S desde la emisora cableada
2. Obtención del modelo del cuatrimotor a partir de las muestras
3. Simulación del modelo controlado desde la emisora cableada
4. Diseño y sintonía de los controladores
5. Prueba de los controladores sobre el modelo simulado
6. Prueba de los controladores sobre el cuatrimotor real
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Configuración del escenario
Configuración del entorno
Dimensión y escala
Superficie base
Superficies laterales
Ubicación de cámaras
Configuración de UAVs
Tipo de UAV
Ubicación en el escenario (posición y actitud)
Cámara a bordo
Dinámica asociada + Parámetros de la dinámica
Puerto de E/S para su control
• Emisora RC
• Red (UDP)
2
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Configuración del escenario
3
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Modelo dinámico 3
Modelo dinámico 2
Modelo dinámico 1
Modelo dinámico 4
Puerto UDP
Puerto Interno
Configuración de UAVs
Archivo deparámetros
4
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Computador Simulador
Visualizador 3D
Archivo deParámetros
class plant { float ht1; float ht2; float ft1; float ft2; public plant() { ht1 = 0.0f; ht2 = 0.0f; ft1 = 0.0f; ft2 = 0.0f; } public float checkPlant(float f) { float h = 2.0f * ht1 - ht2 + 0.0075f * ft1 + 0.0075f * ft2; ft2 = ft1; ft1 = f; ht2 = ht1; ht1 = h; return h; } };
Configuración de control manual del UAV
Modelo dinámico
Modulo E/S Emisora
5
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Computador Simulador
Visualizador 3D
Archivo deParámetros
class plant { float ht1; float ht2; float ft1; float ft2; public plant() { ht1 = 0.0f; ht2 = 0.0f; ft1 = 0.0f; ft2 = 0.0f; } public float checkPlant(float f) { float h = 2.0f * ht1 - ht2 + 0.0075f * ft1 + 0.0075f * ft2; ft2 = ft1; ft1 = f; ht2 = ht1; ht1 = h; return h; } };
Modelo dinámico
Modulo E/S UDP
Computador Control
Archivo deParámetros
Modulo E/S UDP
class pidcontroller { float integral; float lasterror; float P, I, D; public pidcontroller(float p, float i, float d) { P = p; I = i; D = d; integral = 0; lasterror = 0; } public float checkPid(float input, float setpoint) { float error = setpoint - input; integral += error; float derivative = error - lasterror; lasterror = error; return ((P * error) + (I * integral) + (D * derivative)); } };
Controlador PID
Red
Configuración de control automático del UAV
6
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Entrada
9
PID (yaw)
PID (roll)
PID (pitch)
PID (throttle)
Objetivo(referencia)
( , , )x y zW w w w
Sistema de Control
Emisora
Cámaras
Controlador
UAV
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Visualizador 3D
Simulador
trazas
off-line
on-line
RS-232Red
Cálculo del error
Arquitectura General del Sistema de Desarrollo para Control de UAVs
Modelo
Controlador(PID)
10
trazasVisualizador
(Gráficas de los PID)