Projet de standardisation du p a de drone
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Projet de standardisation du P.A. de drone. Objectifs: Définir le sujet Décrire l'état du projet Comprendre le fonctionnement du PA Définir des objectifs et établir un échéancier. Objectif principal. Définir le sujet.

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Projet de standardisation du P.A. de drone

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Presentation Transcript


Projet de standardisation du p a de drone

Projet de standardisation du P.A. de drone

Objectifs:

Définir le sujet

Décrire l'état du projet

Comprendre le fonctionnement du PA

Définir des objectifs et établir un échéancier


D finir le sujet

Objectif principal

Définir le sujet

A partir des études sur la Drénalyne et le Maxi Kiool, créer et développer un PA standard implantable simplement sur une famille de Drones


D finir le sujet1

Concept de famille de drone

Définir le sujet

Similitude en terme de calculateur, de propulsion (un moteur à hélice à l’avant) de capteurs, de gouvernes (ici, deux ailerons et pas de gouverne de direction) d’actionneurs et d’objectifs de vol


D finir le sujet2

Définir le sujet

  • Permettre le maintient du drone en vol en palier stabilisé

  • Permettre le maintient du drone en virage stabilisé

Les objectifs de vol


D finir le sujet3

Définir le sujet

  • La portabilité du PA:

    • Automatisation au niveau de l’implantation des coefficients,

    • facilité de modification

    • Systématisation dans l’ajustement des gains

      => Développement d’une interface, avec des données standardisées entre le Pocket PC et la simulation

  • Le Calculateur

    • Nombre limité d’entrées

    • Calculs en virgules fixes

  • Les contraintes


    Etat du projet

    Etat du projet

    La Drénalyne

    • PIR 2001:

      • Essais soufflerie

    • PEI Master CSE 2003:

      • Suite Essais Soufflerie + premiers pas

    • PFE 2003: C. Widow

      • Améliorations et premiers essais.

    • PEI Master CSE 2004:

      • Améliorations (Amortissement de la phugoïde) mais non testé en vol


    Etat du projet1

    Etat du projet

    Le Maxi Kiool

    • Travail 2A 2004:

      • Essais Soufflerie, mesures des divers coefficients. Lois de pilotage

    • PIR 2A 2004:

      • Conception et fabrication du lanceur


    Etat du projet2

    Etat du projet

    Données disponibles:

    • 2 PA pour Drénalyn :

      • Sans amortissement Phugoïde

      • Avec amortissement Phugoïde (non testé)

    • 1 PA pour maxi Kiool (non testé)


    Le fonctionnement du p a

    Le fonctionnement du P.A.

    • Capteurs :

      • 3 Accéléromètres (x,y,z)

      • 3 gyromètres (p,q,r)

      • Pression Statique

      • Pression Dynamique

      • GPS

    • Estimateurs:

      • Hauteur , Dérapage

      • Assiette , Pente


    Le fonctionnement du p a1

    Le fonctionnement du P.A.

    • 2 actionneurs:

      • 1 par Aileron

      • Difficulté: On ne dispose pas de retour sur la position des ailerons

        => nécessité d'une pré commande

    • 1 moteur


    Le fonctionnement du p a2

    Le fonctionnement du P.A.

    Les enjeux du P.A.

    • Lister les paramètres de vol déterminables (avec les protocoles associés)

    • Déterminer le rôle des paramètres dans chaque partie des commandes de vol et mesures d’états

    • Etablir un programme de transcription automatique des coefficients en un fichier contenant l’ensemble des paramètres du P.A. (gains, matrices des filtres…) selon un abaque de lieu des racines fixé (amortissement fixés…)

    • Fichier sorti directement lisible par le P.A. implanté sur le Pocket PC


    Le fonctionnement du p a3

    Le fonctionnement du P.A.

    • Que mesurent les Capteurs

      • Les Accéléromètres :

      • Les Gyroscopes:

        • P

        • Q

        • R

      • GPS

        • latitude,

        • Longitude

      • Ps, Pd


    Le fonctionnement du p a4

    Le fonctionnement du P.A.

    • Estimation de la vitesse

      • Modèle: V= Gain * Pression Dynamique

    • Estimation de la hauteur

      • Modèle: H= Gain * Pression Statique


    Le fonctionnement du p a5

    Le fonctionnement du P.A.

    • Estimation de l’inclinaison

      • Modèle


    Le fonctionnement du p a6

    Le fonctionnement du P.A.

    • Estimation du dérapage

      • Modèle


    Le fonctionnement du p a7

    Le fonctionnement du P.A.

    • Estimation de la pente (non mis en œuvre)

      • Modèle


    Le fonctionnement du p a8

    Le fonctionnement du P.A.

    • Estimation de la pente

      • Modèle


    Le fonctionnement du p a9

    Le fonctionnement du P.A.

    • Estimation de l’inclinaison(Méthode non mis en œuvre)

      • Modèle

        Vol en palier

        Virage Stabilisé


    Le fonctionnement du p a10

    Le fonctionnement du P.A.

    • Estimation de l’assiette (n’est pas mis en œuvre)

      • Modèle


    Definir les param tres

    Definir les paramètres

    • Equilibre Longitudinal (Paramètres)


    D finir les param tres

    Définir les paramètres

    • Equilibre latéral, roulis lacet


    D finir les param tres1

    Définir les paramètres

    • Gain des Capteurs

      • PS, PD, GPS

      • Gyroscopes

      • Accéléromètres

    • Fonction de transfert du moteur

    • Gain des actionneurs

    • Débattement Max des actionneurs


    D finir les param tres2

    Définir les paramètres

    • Gain des lois de commandes

      • Boucle longitudinale

        • Gain Intégral Vitesse

        • Gain proportionnel Vitesse

        • FINIR INVENTAIRE DES PARAMETRE DEPENDANT DE L AVION DANS LES LOIS DE COMMANDES….

        • DANS LES ESTIMATEURS , KALMANN ? , + PRECOMMANDE


    Lois de commandes lat ral

    Lois de Commandes (Latéral)


    Lois de commandes lat ral1

    H1

    H2

    boucle de cap

    _cons

    K1

    Cap

    mag

    _cons

    P

    Avion

    ailerons

    Cap

    GPS

    États

    latéral

    dérive

    _cons

    0

    K2

    boucle de dérapage

    Lois de Commandes (Latéral)


    Lois de commandes longitudinal widow

    boucle d’altitude

    h

    Avion

    poussée

    PI

    h_cons

    États

    longi

    profondeur

    u_cons

    P

    u

    boucle de vitesse

    Lois de Commandes (Longitudinal Widow)


    Lois de commandes longitudinal phugo de

    Lois de Commandes (Longitudinal + phugoïde)

    Gain de transfert entre vitesse et hauteur


    Protocole de mise en oeuvre

    Protocole de mise en oeuvre

    • Création d’un procédure de développement du P.A. d’un drone (protocoles de détermination des coefficients, utilisation de l’interface)

    • Mise en place d’une procédure d’essai (réservation du terrain, implémentation…)


    Ech ancier

    Echéancier

    • Fin Novembre: Premier essais pour déterminer la base du modèle d’asservissement

    • Mi Janvier: détermination de toutes les entrées variables dépendantes du modèle de drone

    • Mi février: Fin de la conception du programme de gestion du modèle drone (interface d’entrée des valeurs et d’ajustement de paramètres)

    • Début Mars: validation de l’interface par un essai en vol de la nouvelle Drénaline (avec nouveau corps, nouveau moteur…) pour validation


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