產(chǎn)品中心
當(dāng)前位置:首頁(yè)產(chǎn)品中心光學(xué)圖像無(wú)人機(jī)飛控半實(shí)物實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
產(chǎn)品型號(hào):
更新時(shí)間:2024-11-19
廠商性質(zhì):代理商
訪問量:418
4006981718
產(chǎn)品分類
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無(wú)人機(jī)飛控半實(shí)物實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是集教學(xué)與科研目的為一體的多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái),其在滿足日常學(xué)生教學(xué)實(shí)驗(yàn)的同時(shí),兼顧無(wú)人機(jī)飛行控制及飛行力學(xué)等學(xué)科專業(yè)的科學(xué)研究。平臺(tái)主要由實(shí)時(shí)仿真機(jī)、三維飛行視景系統(tǒng)、地面站系統(tǒng)、遙控器和飛控板組成。
2、特征優(yōu)勢(shì)
(1)基于模型的設(shè)計(jì)思路;
(2)支持多旋翼、固定翼等小型無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證;
(3)支持飛控快速控制原型;
(4)支持PIXHAWK和APM:
? 提供專門的SIMULINK模塊庫(kù),包括傳感器、舵機(jī)、GPS、控制模式、鏈路接口等;
? 支持模型預(yù)測(cè)控制、滑模變結(jié)構(gòu)等復(fù)雜控制算法的直接代碼生成;
? 支持控制器自定義參數(shù)的在線修改;
(5)支持硬件在回路仿真試驗(yàn):
? 基于Simulink建立飛機(jī)動(dòng)力學(xué)模型;
? 實(shí)時(shí)仿真機(jī)和飛控完成硬件閉環(huán);
? 支持在線調(diào)參和曲線監(jiān)視。
3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
?數(shù)學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)
? MATLAB/SIMULINK基礎(chǔ)仿真試驗(yàn) ? 單軸姿態(tài)控制試驗(yàn) ? 三軸姿態(tài)控制試驗(yàn) ? 外部環(huán)境擾動(dòng)試驗(yàn) ? 傳感器誤差試驗(yàn)
?半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)
? 搭建半實(shí)物仿真平臺(tái) ? 單軸姿態(tài)控制半實(shí)物試驗(yàn) ? 三軸姿態(tài)控制半實(shí)物試驗(yàn) ? 外部環(huán)境擾動(dòng)半實(shí)物試驗(yàn) ? 傳感器誤差半實(shí)物試驗(yàn)
?控制器快速原型開發(fā)試驗(yàn)
? 多旋翼飛控快速原型 ? 固定翼飛控快速原型 ? 直升機(jī)飛控快速原型
4、實(shí)驗(yàn)示例
(1)固定翼三軸姿態(tài)控制數(shù)學(xué)仿真試驗(yàn)
? 數(shù)學(xué)仿真模型
小型固定翼飛機(jī)的數(shù)學(xué)模型,包括飛控、動(dòng)力學(xué)和傳感器三個(gè)子系統(tǒng)。
飛控算法采用雙閉環(huán)PID控制結(jié)合速度前饋,其外環(huán)為角度(angle)控制,角度值是由濾波與姿態(tài)解算后得到的歐拉角,有延遲且存在誤差,單閉環(huán)無(wú)法實(shí)現(xiàn)姿態(tài)控制過程。在此基礎(chǔ)上引入內(nèi)環(huán),內(nèi)環(huán)選擇角速度(rate)控制,角速度由陀螺儀直接測(cè)量得到,誤差小,響應(yīng)快,延遲短。
動(dòng)力學(xué)建模是通過對(duì)飛行器的飛行原理和各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的受力關(guān)系進(jìn)行分析,參考牛頓-歐拉方程建立仿真模型。
? GUI界面
模型建立好之后,可以再SIMULINK環(huán)境下進(jìn)行數(shù)學(xué)仿真,通過GUI界面,可以輸入滾轉(zhuǎn)、俯仰、偏航、油門等控制量,對(duì)飛機(jī)的姿態(tài)等數(shù)據(jù)以三維和曲線進(jìn)行可視化顯示。
(2)四旋翼飛控快速控制原型試驗(yàn)
飛控快速控制原型是將用戶的SIMULINK算法模型直接生成嵌入式可執(zhí)行程序,下載到實(shí)際的飛控板中,代替了傳統(tǒng)的手動(dòng)編寫代碼的方式,最大限度的復(fù)用了數(shù)學(xué)仿真的成果,降低了人為編寫代碼出錯(cuò)的概率。
飛控快速原型模型包括控制算法和接口模塊兩大部分,其中用戶主要負(fù)責(zé)控制算法部分,接口部分為我司提供,主要包括遙控輸入、傳感器和姿態(tài)輸入、PWM輸出等模塊,接口模塊匹配真實(shí)的飛控板硬件。模型建好后,經(jīng)過簡(jiǎn)單配置,可以一鍵生成代碼和可執(zhí)行程序。
(3)固定翼三軸姿態(tài)控制半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)
飛控軟硬件開發(fā)完成后,可以通過半實(shí)物仿真試驗(yàn)的方式進(jìn)行地面驗(yàn)證。本平臺(tái)提供一臺(tái)半實(shí)物仿真機(jī),運(yùn)行飛機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型,通過硬件接口和飛控板構(gòu)成閉環(huán)仿真環(huán)境。飛機(jī)動(dòng)力學(xué)模型主要包括三個(gè)部分,動(dòng)力學(xué)算法、飛控接口和三維視景接口。半實(shí)物仿真模型如下圖所示:
模型建好之后,經(jīng)過簡(jiǎn)單配置,可以一鍵生成代碼和可執(zhí)行程序,通過仿真管理軟件RT-SIM加載到實(shí)時(shí)仿真機(jī)中運(yùn)行。RT-SIM可以完成模型加載,在線改參和實(shí)時(shí)監(jiān)視,組態(tài)界面等功能,便于調(diào)試。
5、選型配置
產(chǎn)品名稱 | 產(chǎn)品型號(hào) | 系統(tǒng)配置 | |
無(wú)人機(jī)飛控半實(shí)物實(shí)驗(yàn)平臺(tái) | LINKS-RS-UAV-01 | 實(shí)時(shí)仿真機(jī) | Links-Box-02 |
實(shí)時(shí)仿真軟件 | Links-RT | ||
電動(dòng)三軸轉(zhuǎn)臺(tái)(選配) | Links-3Axis | ||
無(wú)人機(jī)飛控開發(fā)套件 | Links-FC |
6、部分用戶
?北京航空航天大學(xué) ?哈爾濱工業(yè)大學(xué) ?中南大學(xué) ?河北科技大學(xué) ?西安電子科技大學(xué) ?浙大城市學(xué)院 ?河海大學(xué) ?珠??萍紝W(xué)院 ?濱州學(xué)院 ?四川輕化工學(xué)院 ?南昌航空大學(xué) ?華東交通大學(xué) ?湖北工業(yè)大學(xué) ?桂林航天工業(yè)學(xué)院 ?農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所 ?北京華元空天科技有限公司 ?中國(guó)空氣動(dòng)力研究發(fā)展中心
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