visualizador 3d simulador trazas off-line on-line rs-232red seguidor entrada-registro-salida...

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

1

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

Configuración del escenario

3

Modelo dinámico 3

Modelo dinámico 2

Modelo dinámico 1

Modelo dinámico 4

Puerto UDP

Puerto Interno

Configuración de UAVs

Archivo deparámetros

4

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

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

7

8

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

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)