اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتصمیم نظام استقرار و توجیه لطائرة مسیرة رباعیة المراوح
Design of stabilization and guidance system for a quadrotor UAV
1821
3 68
0
(
0
)
تاريخ النشر
2016
والبحث باللغة
العربية
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
تهدف هذه الدراسة إلى تصمیم نظام تحكم للمحافظة على استقرار الطائرة، و ذلك باستخدام حساس تسارع ثلاثي المحاور و حساس سرعة زاویة ثلاثي المحاور. كما تهدف للتعرف على الحوامات رباعیة المراوح، و اعتماد هذا البحث كقاعدة أساسیة ترتكز علیها أبحاثاً لاحقة حول مختلف التطبیقات لهذا النوع من الطائرات.
The focal point of this thesis is design of a control system to achieve the stability of the aircraft, by using a three-axis accelerometer sensor and a three-axis gyro. This thesis aims to studying the quadrotor UAV, and depend this research as a base for subsequent research on the various applications of this type of aircraft.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول هذه الأطروحة تصميم نظام استقرار وتوجيه لطائرة مسيرة رباعية المراوح. تهدف الدراسة إلى تصميم نظام تحكم للمحافظة على استقرار الطائرة باستخدام حساس تسارع ثلاثي المحاور وحساس سرعة زاوية ثلاثي المحاور. تتضمن الدراسة نمذجة وبناء الطائرة باستخدام مكونات جاهزة باستثناء الطيار الآلي. تم استخدام متحكم PID لتحقيق استقرار الطائرة وقيادتها اعتماداً على خرج الحساسات العطالية. أجريت عملية محاكاة لمتحكمات الاستقرار والقيادة اليدوية والألية ضمن بيئة MATLAB، وتم اختبار استراتيجية التحكم عملياً على الطائرة. أظهرت النتائج أن الاختبارات كانت مقبولة وأعطت نتائج مرضية.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تُعد هذه الدراسة خطوة مهمة في مجال التحكم بالطائرات المسيرة رباعية المراوح، حيث تقدم نموذجاً عملياً لاستخدام متحكم PID لتحقيق استقرار الطائرة. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض الانتقادات البناءة لتحسين العمل المستقبلي. أولاً، كان من الممكن تضمين مقارنة بين أداء متحكم PID وأداء متحكمات أخرى مثل LQR أو SMC لتقديم رؤية أوسع حول فعالية المتحكمات المختلفة. ثانياً، لم تتناول الدراسة بشكل كافٍ تأثير العوامل البيئية مثل الرياح على استقرار الطائرة، وهو ما يعتبر عاملاً مهماً في التطبيقات العملية. أخيراً، كان من الممكن تحسين الدراسة بإجراء اختبارات ميدانية في بيئات مختلفة بدلاً من الاقتصار على الاختبارات الداخلية.
أسئلة حول البحث
-
ما هو الهدف الرئيسي من الدراسة؟
الهدف الرئيسي هو تصميم نظام تحكم للمحافظة على استقرار طائرة مسيرة رباعية المراوح باستخدام حساس تسارع ثلاثي المحاور وحساس سرعة زاوية ثلاثي المحاور.
-
ما هي المكونات الأساسية المستخدمة في بناء الطائرة؟
تم استخدام مكونات جاهزة لبناء الطائرة باستثناء الطيار الآلي، وشملت المكونات محركات كهربائية، متحكمات سرعة، مراوح، حساسات تسارع وسرعة زاوية، ووحدة معالجة.
-
ما هي بيئة المحاكاة المستخدمة في الدراسة؟
تم استخدام بيئة MATLAB/Simulink لإجراء محاكاة لمتحكمات الاستقرار والقيادة اليدوية والألية.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟
أظهرت النتائج أن نظام التحكم المقترح باستخدام متحكم PID كان فعالاً في تحقيق استقرار الطائرة، وأن الاختبارات العملية كانت مقبولة وأعطت نتائج مرضية.
المراجع المستخدمة
J.G. Leishman. The Breguet-Richet Quad-Rotor Helicopter of 1907. Vertiflite, 47(3):1–4, 2001
W. Barnes and W. McCormick. Aerodynamics, Aeronautics and Flight Mechanics. New York: Wiley, 2nd. Edition, 1995
Gjioni E. AbouSleiman R., Korff D. and Yang H. The oakland university unmanned aerial quadrotor system. 2008
قيم البحث
اقرأ أيضاً
تم في هذا البحث التعرف على الطائرة المسيرة UAV كجملة غير خطيّة و تمّ تحصيل
نموذج محاكي لهذه الجملة باستخدام إصدارات AiroSim. في المرحلة الأولى أجري
تقريب النموذج غير الخطي للطائرة بنموذج خطي عند نقطة طيران معيّنة (نقطة توازن)،
و تم تصميم متحكم
تقليدي بالقنالين الطولي و العرضي باستخدام النموذج الخطي. في
المرحلة التالية طبقنا المتحكّم التقليدي السابق على النموذج غير الخطي عند نقطة العمل
السابقة نفسيها، و من ثمّ تم تعزيز المتحكم التقليدي المصمم بإدخال شبكة عصبونية إلى
الجملة تقوم بعملية تعويض الخطأ الناتج عن تقريب النموذج غير الخطي بنموذج خطي.
تم تصميم نظام قطع جديد لتحسين أداء و انتاجية قصّاصة النباتات المحمولة و لاستخدامها في البيئة القاسية ذات الحشائش القصبية و الكثيفة بكفاءة و جودة عاليين و بأدنى احتياجات للطاقة و في قطع بعض المحاصيل التي تزرع في مساحات صغيرة. النظام الجديد يشمل ثلاثة
أنماط: سلاسل بسيطة, سلاسل ذات شفرات مستقيمة و سلاسل بشفرات مائلة, كل سلسلة محمولة على قرص مركزي من الألمنيوم. تم اختبار السلاسل على الشّد, و كانت النتائج مرضية. اختُبرَت الأسلحة حقلياً على أربعة أنواع من السوق النباتية القمح, الذرة الصفراء حشيشة الفرس و الحلفا. قوة القص, الانتاجية, معدل استهلاك الوقود, و احتياجات الطاقة تم تحديدها و عند سرعات مختلفة للدوران, كانت السلاسل ذات الشفرات المستقيمة الأفضل في جودة القطع و أقل احتياجاً للطاقة عند قطع كل من الذرة الصفراء و حشيشة الفرس, كانت السلاسل ذات الشفرات المائلة أفضل بالنسبة لكل من القمح و الحلفا, كانت احتياجات الطاقة و قوى القطع أكبر ما يمكن عند استخدام السلاسل البسيطة. بشكل عام وجد إنه يمكن استخدام هذه الأسلحة بقصاصة النباتات المحمولة و بكفاءة أعلى من التصاميم القديمة.
نتناولُ في هذه الأطروحةِ مسألة اَلهبوطِ الاضطراريِّ لطائرةٍ غيرِ مأهولةٍ ثابتةِ الجناحِ فاقدةٍ للدفعِ على أرضٍمستو يةٍ أو متسلقةٍ محدودةِ الأبعاد. نركز فُي بحثنا على الطائراتِ متوسطةِ الحجمِ التي ٺتطلبُ القيامَ بهبوطٍ تقليديٍّ على عجلات، بينما تقتصر
سُطوحُ التحكمِ المتوفرة فُيها على السطوحِ الرئيسيةِ فقط، أي دفةِ الارتفاعِ و دفةِ التوجيهِ و الجنيحات، دونَ أيِّ سطوحٍ مخصصةٍ للتحكمِ بالكبح.
يهدف هذا البحث إلى تصميم نظام كشف فعال لمختلف الاختراقات و عمليات التطفل المعروفة و غير المعروفة التي تتعرض لها أنظمة سكادا بالاعتماد على فكرة سلاسل ماركوف و مفهوم النوافذ الاحتمالية.
إن الهدف الرئيس لهذا البحث هو تصميم نظام شحن بطاريات بالطاقة الشمسية الأعظمية, و قد تم استخدام نظام تتبع للاستطاعة الأعظمية Maximum power point tracking (MPPT) system, مكون من مبدل (رافع – خافض) للجهد المستمر buck-boost Direct Current DC/DC converter
, المبدل مقاد بواسطة متحكم صغري, تمت برمجته بطريقة الموصلية المتزايدة Incremental Conductance (InCond) و تعد طريقة سهلة و موثوقة للتتبع.
تم اختبار نظام الشحن المقترح و النتائج التي حصلنا عليها تؤكد التحكم الدائم بعملية الشحن للبطارية.
تم إجراء دراسة مقارنة مع جهاز شحن شمسي يعتمد التحكم بعرض النبضة PWM, و قد أوضحت النتائج أنه تم شحن المدخرة الموصولة مع نظام الشحن المقترح بوقت أسرع, مع الأخذ بالحسبان ساعات الإشعاع الشمسي باليوم, و مواصفات اللوح الشمسي المستخدم, و هذا يؤكد وثوقية أداء نظام الشحن المقترح.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
