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高级飞行器3自由度姿态算法验证系统

更新时间:2017-10-17 14:46:24  点击:  返回首页

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1.1 
简介 

本系统为大型高级飞行器调姿验证平台,其目的在于可以实现飞行器的3自由度旋转算法验证和调参实验。系统带有保护罩,最大限度保护试验人员安全。产品外观如图4-1所示。

1.2 详细内容和技术指标

系统尺寸:高> 1.25米,长1米,宽1米

航向自由度: 90度

俯仰自由度:+/-10度

横滚自由度:+/-10度

带接口:RS232

显示:7寸显示屏

带有全方位保护罩,实现100%安全防护

悬臂带有角度传感器,可实时将采集姿态信息显示在系统外框显示屏上,同时通过总线把采集实验数据发送到工控上位机显示并记录,在工控上位机可实时显示还原飞行器内部数据和状态,并存储数据,供后续分析使用。

采用工业级PLC系统,可24小时持续运行采集。

测试系统为初始中性稳态系统,最大程度还原实际飞行情况,最大限度实现与自由飞行状态的无差别3自由度还原。

1.3 用途

无人机系统的运动取决于牛顿第二定律与欧拉方程,其中牛顿第二定律决定飞行器相对惯性系的三维空间平动,而欧拉仿真决定了飞行器相对于惯性系围绕质心的三维空间转动,两者共同组成飞行器的运动。另外多旋翼无人机系统又是通过控制围绕质心的姿态转动来间接控制飞行器的平动运动。因此对无人机控制系统调节的最关键在于三维空间姿态控制算法。

本系统为保证飞行器安全的基础上束缚多旋翼平动运动,而专注飞行器三自由度姿态转动算法验证,为姿态控制算法提供了安全可靠,功能强大的验证平台。多旋翼无人机系统在俯仰、横滚、偏航等三个自由度上的运动基于欧拉方程,受力矩可由

 

 

 

公式决定。该系统可以用于记录飞行器的不同飞行姿态信息,配合飞控系统中的每个通道电机控制输出量以及电机控制-转速曲线,可以对力矩方程进行验证,同时可以安全可靠的调节飞控系统的PID各个参数,并记录在各通道在欠阻尼、最佳参数以及过阻尼状态下的飞行器实际反馈状态。此外该系统还可以采集并分析俯仰与横滚的飞行器控制力矩与机体角速度的控制响应曲线。

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