Ученые разработали архитектуру отказоустойчивого контроллера для квадрокоптера при неисправности двигателя

Ученые разработали архитектуру отказоустойчивого контроллера для квадрокоптера при неисправности двигателя Источник фото: pixabay.com

Архитектура с двумя винтами оказалась устойчивой к моделированию неопределенных условий полета. Было показано, что более высокая скорость рыскания устройства приводит к большей устойчивости при работе в отказоустойчивом режиме.

Специалистами был разработан, смоделирован и испытан алгоритм отказоустойчивости в случае аварийного завершения работы двигателя квадрокоптера. Для практически безотказного полета прибор должен использовать три или два противоположных пропеллера.

Высота для испытания новой двухвинтовой архитектуры поддерживалась специализированным регулятором, независимым от внутреннего и внешнего контроллера. ПИД-регулятор отклонения силы винта от равновесия был расширен до внутреннего контроллера трехвинтовой архитектуры.

Обе архитектуры использовали LQR-технологию для внутреннего контроллера ориентации и демпфирующего внешнего контроллера второго порядка, который обнуляет ошибки по горизонтальным координатам.

Ограниченность, стабильность, надежность и симметрия этих архитектур были исследованы в отношении их выходных пределов, начальных условий и частот контроллера. Хотя архитектура с тремя гребными винтами позволяет распределять усилия гребных винтов, архитектура с двумя пропеллерами более эффективна, надежна и стабильна.

Архитектура с двумя винтами также устойчива к моделированию неопределенностей. Было показано, что более высокая скорость рыскания приводит к большей устойчивости при работе в отказоустойчивом режиме.

Источник: arxiv.org