四轴飞行器项目
这个例子展示了如何使用仿真软件®四轴飞行器模型,基于mini万博1manbetx-drones的鹦鹉®系列。
管理模式和源文件,它使用项目管理。
显示四轴飞行器在三维环境中,它使用仿真软件3 d动画。万博1manbetx
对于飞行模拟的协作开发应用程序,它提供了一个实现飞行模拟应用程序的模板。
这个例子的工作万博1manbet万博1manbetxx仿真软件为鹦鹉Minidrones支持包。
注意:成功运行这个例子,你必须有一个C / c++编译器安装。
打开四轴飞行器项目
运行以下命令创建和打开一个项目文件的工作副本这个例子:
四轴飞行器物理特性
下面的示意图显示了四轴飞行器的物理特性:
轴
质量和惯性
转子
轴
四轴飞行器体轴为中心的重心。
的x设在开始重心和点的方向以及四轴飞行器的鼻子。
的y设在重力的中心开始,点右边的四轴飞行器。
的z设在始于重心和四轴飞行器的点向下,右手法则。
质量和惯性
我们假设整个身体是一个粒子。该文件vehicleVars包含惯性和大规模的值。
转子
转子旋转积极对# 1z设在。它位于平行xy飞机,-45度x设在。
转子# 2旋转对身体的负面z设在。它位于平行xy飞机,-135度x设在。
转子3号转子旋转方向相同# 1。它位于平行xy飞机,135度x设在。
转子# 4转子旋转方向相同# 2。它位于平行xy飞机,45度x设在。
这个示例使用Prouty说[1]定义的方法和适应重型四轴飞行器的池塘等[2]。
控制
控制,四轴飞行器使用互补滤波器来估计的态度,和卡尔曼滤波器估计位置和速度。这个例子实现了:
沥青/辊控制的PID控制器
偏航的PD控制器
位置控制的PD控制器North-East-Down坐标
的controllerVars文件包含变量相关的控制器。的estimatorVars文件包含变量相关的估计量。
这个例子实现了控制器和估计模型子系统,使几个组合的估计和控制器设计计算。
提供四轴飞行器的输入(在球场上,辊、偏航、北(X)东(Y)、(Z)坐标),使用下面的改变之一VSS_COMMAND在工作区中变量:
一个信号编辑块
操纵杆
之前保存的数据
电子表格数据
传感器
示例使用一组传感器来确定其状态:
一个惯性测量单元(IMU)测量角率和平动加速度。
光流估计的相机。
高度测量的声纳。
示例存储文件中的传感器的特点sensorVars。包括与这些传感器动态测量,你可以改变VSS_SENSORS在工作区中变量。
环境
模型实现几个航空Blockset™环境块,包括大气和重力模型。包括这些模型,你可以改变VSS_ENVIRONMENT在工作区中变量之间切换变量和固定环境模型。
线性化
该模型使用trimLinearizeOpPoint线性化非线性模型的四轴飞行器使用仿真软件控制设计(R)。万博1manbetx
测试
确保工作正常轨迹生成工具,实现一个测试的例子trajectoryTest文件。有关如何做到这一点的更多信息,请参见仿真软件控制设计万博1manbetx开始使用仿真软件控制设计万博1manbetx(万博1manbetx仿真软件控制设计))。
可视化
你可以想象四轴飞行器的变量在下列方式之一:
使用模拟数据检查员。
使用飞行仪器模块。
不同的可视化子系统变体之间的切换。你可以在子系统通过改变不同的变体之间切换
VSS_VISUALIZATION变量。注意,其中的一个变体是一个FlightGear动画。要使用这个动画,您必须添加一个FlightGear兼容的四轴飞行器模型的项目。软件不包括这个模型。
轨迹生成
使用杜宾的轨迹生成工具,方法,创建了一套导航路标点。创建一个轨迹的路径点这个方法使用一组提出了定义的位置,航向,曲率,并将方向。
启动工具,确保项目是开放和运行:
界面显示如下:
接口有几个面板:
路点
这个面板描述了构成轨迹工具要求。定义这些姿势,面板使用文本框:
北和东(在米)
标题(学位)
曲率(将曲率米^ 1)
转(顺时针或逆时针方向)
的姿势出现在路径列表右边的文本框。
添加一个路标,在编辑框中输入构成值并单击添加。新路标出现在路径列表相同的面板。
编辑一个路标的特点,选择列表中的路径并单击编辑。路径点在编辑框中显示的特点。根据需要编辑特征,然后单击好吧。点击取消更改取消。
删除一个路标,路标列表,选择路径并单击删除。
禁飞区
该小组定义的位置和特征禁飞区。定义禁飞区,面板使用文本框:
北和东(在米)
半径(米距离)
保证金(米)安全裕度
使用添加,删除,编辑,好吧,取消面板的按钮一样的锚点。
绘制轨迹
这个面板情节的轨迹苹果山校区天线原理基于路径点和禁飞区的特点。
生成轨迹,路标和禁飞区特征添加到各自的面板,然后单击生成轨迹。
保存轨迹,目前在你的面板中,单击保存按钮。这个按钮只节省了你最后的轨迹。
加载最近保存的轨迹,点击负载。
加载默认的轨迹,按下加载默认的按钮。
清晰的路标中的值和禁飞区面板中,点击清晰的。
的默认数据包含构成特定位置的玩具四轴飞行器利用其相机所以飞行员在地上可以估计屋顶上的雪的高度。三个禁飞区被定义为每个辅助发电机,所以如果有一个失败的四轴飞行器,它不会造成任何损害校园的基础设施。
当为默认生成轨迹数据的例子中,情节应该出现如下:
红色的线条代表的轨迹,黑色的x标记确定轨迹的变化或一个特定的姿势。蓝线代表特定的路标伴随特定的姿势的走向。禁飞区被表示为绿色的圆圈。
如果你有一个3 d动画仿真软万博1manbetx件许可证,您还可以查看轨迹的三维表示苹果山校区:
注意:四轴飞行器的原因可视化三维表示并不在同一规模环境和转子速度已经降至消除混叠。
引用
[1]Prouty说,r .直升机性能、稳定性、和控制。PWS出版社,2005年。
[2]池塘、P。马赫尼,R。,Corke, P. Modelling and control of a large quadrotor robot. Control Engineering Practice. 2010.
