پایان نامه طراحی و شبیه سازی ربات پرنده

جزئیات و دریافت

چکیده :
در این پایان نامه به معرفی ربات پرنده اجزای تشکیل دهنده ربات معرفی پدیده های دینامیکی تاثیرگذار بر روی آن پرداخته میشود . همینطور به توضیح فرمول های دینامیکی ربات و شبیه سازی آن در نرم افزار MATLAB بااستفاده از فرمول ها و نتیجه گیری و تحلیل نمودارها پرداخته میشود .

فهرست مطالب
مقدمه
جدول p)-1 (: ساختاربندي‌هاي متداول UAV-MAV
جدول p)-2 (: مقايسه مفاهيم VTOL(1 = بد و4 = خیلی خوب)
فصل اول- آشنايي با ربات پرنده
آشنایی با ربات پرنده
1.آنالوگ
2.دیجیتال
اساس کار جایروها
speed controller
Brashls engine motor
فصل دوم- آشنايي با موتورهاي براشلس
موتورهاي برس دار(معمولي) در مقايسه با موتورهاي بدون برس (براشلس)
قسمت متحرك يا آرميچر
قسمت ثابت
برسها
معايب اين موتورها عبارتند از
موتورهاي براشلس چگونه كار ميكنند؟
مزاياي موتورهاي براشلس
Inrunner در مقايسه با Outrunner
مقايسه اين دو نوع موتور:
آشنائي با مشخصات اين موتورها
ثابت ولتاژ
ثابت گشتاور
جريان بدون بار
مقاومت ترمينال
جريان و توان
مشخصات فیزیکی موتور های براشلس
مشخصات الکتریکی
فصل سوم- مباني طراحي ربات‌هاي عمود پرواز
مبانی طراحی ربات های عمود پرواز
ویژیگی های مهم کوآدروتور
فصل چهارم- طراحي و شبيه‌سازي ربات پرنده
مدل‌سازي براي شبيه‌سازي
نيروهاي آئروديناميک و گشتاور
نيروي فشار محوري (پيشرانه)
نيروي Hub (قطبی)
گشتاور کشيدن
گشتاور غلطش
اثر زمين
گشتاور نيروها
گشتاور غلطشي
گشتاور گام (Pitch)
گشتاور انحراف نوساني
نيروهاي وارده در طول محور z
نيروهاي وارده در طول محور x
نيروهاي وارده در طول محور y
معادله حرکت
ديناميک روتور
شبيه‌سازی Drone
طراحي
روش کلي
الگوريتم تکراري
کوادروتور Drone
سنسور موقعيت
نتايج طراحي
شبيه‌سازي و کنترل
مدلسازي براي کنترل
کنترل وضعيت
آناليز ثابت
فصل پنجم- نتيجه گيري
نتیجه 1
کنترل ارتفاع
بلند شدن و فرود آمدن : 59
نتیجه 2
کنترل موقعيت
نتیجه 3
دنبال کردن نقاط مسير
اجتناب از مانع
نتیجه 4
نتيجه‌گيري کلی
منابع و مآخذ
واژه نامه و اختصارات

فهرست جداول
جدول p)-1 (: ساختاربندي‌هاي متداول UAV-MAV
جدول p)-2 (: مقايسه مفاهيم VTOL
جدول(4-1) نيروهاي آئروديناميک و گشتاور
جدول (4-2) گشتاور نيروها
جدول (4-3) گشتاور غلطشي
جدول (4-4) گشتاور گام
جدول (4-5) گشتاور انحراف نوساني
جدول (4-6) نيروهاي وارده در طول محور z
جدول (4-7) نيروهاي وارده در طول محور x
جدول (4-8) نيروهاي وارده در طول محور y
جدول (4-9) الگوريتم تکراري
جدول (4-10)مدل‌هايي از مؤلفه‌ و اجزاء گروه پيشرانه‌ها
جدول (4-11)
جدول (4-12) مدل‌هايي از مؤلفه‌ و اجزاء گروه پيشرانه‌ها

فهرست تصاوير
تصویر (1-1)Drone
تصویر (2-1) Brush & Brushless Motor
تصویر (2-2)Inrunner
تصویر (2-3)Outrunner
تصویر (3-1)Move Right
تصویر (3-2)Going Up
تصویر (3-3)Rotate Left
تصویر (3-4)Rotate Right
تصویر (3-5)Drone
تصویر (3-6)Brushless Motor
تصویر (3-7)ESC
تصویر (3-8) Li-Po-Batteri
تصویر (3-9)Joy Stick
تصویر (4-1) سيستم مختصات Drone
تصویر (4-2) توانايي اثر زمين بر سرعت جريان ورودي
تصویر (4-3) پاسخ مرحله‌اي مدل که در محور پروانه اندازه‌گيري شده است
تصویر (4-4) طرح بلوک شبيه‌سازی Drone
تصویر (4-5) بلوک کنترل در شبيه‌ساز Drone
تصویر (4-6) نمودار روش طراحي
تصویر (4-7) نمودار جريان الگوريتم تکراري
تصویر (4-8) الگوريتم بلوک Drone
تصویر (4-9) يک واحد کامپيوتر 40g و 56x71mm واقع بر روي x بورد
تصویر (4-10) ساختار دريافت موقعيت بر روي Drone
تصویر (4-11) سنسورها، محرک‌ها و تجهيزات الکترونيکي Drone
تصویر (4-12) توزيع جرم و توان Drone
تصویر (4-13) ساختار کنترل
تصویر (5-1)شبیه سازی
تصویر (5-2) شبیه سازی
تصویر (5-3) نمودار فرود مستقل
تصویر (5-4)کنترل برخواستن نشستن و ارتفاع
تصویر (5-5) شبیه سازی
تصویر (5-6) چهار نقطه مسير براي يک مسير مربعي پيگري شده توسط Drone به منظور پيگردي مسير
تصویر (5-7) سيگنال‌هاي موقعيت و وضعيت ايجاد شده جهت پيگردي مسير مربعي
تصویر (5-8) اجتناب از موانع ساکن
تصویر (5-9) شناسايي مانع با فيلتر و بدون فيلتر
تصویر (5-10) اجتناب از برخورد با Drone

فهرست معادلات
معادله )4-1)Newton-Euler
معادله )4-2)پیشرانه
معادله )4-3)نیروی Hub
معادله )4-4)گشتاور کشیدن
معادله )4-5)گشتاور غلطشی
معادله )4-6)اثر زمین
معادله )4-7)پیشرانه
معادله )4-8)
معادله )4-9)معادله حرکت
معادله )4-10)دینامیک روتور
معادله )4-11)بردار حالت
معادله )4-12)بردار درون داده
معادله )4-13)حرکات Drone
معادله )4-14)
معادله )4-15) معادله اصلی
معادله )4-16)
معادله )4-17)
معادله )4-18)کنترل وضعیت
معادله )4-19)سرعت زاویه ای
معادله )4-20)دینامیک
معادله )4-21)خطای پیگردی سرعت زاویه ای
معادله )4-22) خطای پیگردی غلطش
معادله )4-23)درون داد کنترل واقعی
معادله )4-24) خطای پیگردی انتگرالی
معادله )4-25)سرعت زاویه ای خطای ردیابی
معادله )4-26)
معادله )4-27)کنترل گام و دوران حول محور قایم
معادله )4-28)آنالیز ثابت
معادله )4-29) خطای پیگردی موقعیت
معادله )4-30)
معادله )5-1)کنترل ارتفاع
معادله )5-2)
معادله )5-3)
معادله )5-4)كنترل موقعيت
معادله )5-5)دینامیک حرکتی افقی
معادله )5-6) خطای پیگردی موقعیت برای x,y
معادله )5-7) خطای پیگردی سرعت
معادله )5-8)قوانین کنترل