Autonominio orlaivio matematinio modelio tyrimas
Autonominių orlaivių populiarumas vis auga ir jų pritaikymo galimybės vis plečiasi, tačiau norint, kad orlaivis tinkamai atliktų jam paskirtas užduotis, reikia, kad jam, skrydžio metu, duodamos komandos būtų įgyvendinamos. Dauguma orlaivių turi PID reguliatorius, kurie leidžia orlaivio aukštį, greitį ir kitus skrydžio parametrus keisti greitai ir be didelių nuokrypių, nuo nustatytų komandų. Vis dėlto reikalingas tinkamas šių reguliatorių koeficientų parinkimas, kad orlaivio, kitu atveju orlaiviui duodamos komandos gali būti nevykdomos. Šiame darbe yra apžvelgiama jau sukurta autonominio orlaivio autopiloto sistema ir ieškomos PID reguliatorių koeficientų vertės, su kuriomis orlaivis keistų skrydžio parametrus ir vykdytų nustatytas komandas. Skrydžių simuliacijos vykdomas MATLAB programa. Koeficientų paieška vykdoma keliais būdais: Ziegler-Nichols metodu ir dviem eksperimentiniais. Keliama hipotezė, kad orlaivio skrydis bus stabilus, jei reguliatorių signalas neviršys nustatytų verčių. Ši hipotezė nepasitvirtina, nes orlaivis, tokiu atveju, nevykdo jam nustatytų komandų. Ziegler-Nichols metodu nustatytais koeficientais orlaivio skrydis irgi ne visada atitinka, jam keliamus reikalavimus.Antrojo bandymo metu koeficientų ieškoma, juos keičiant simuliuojant orlaivio skrydį ir žiūrint, kaip orlaivis vykdo nustatytąsias komandas. Gauti rezultatai yra palyginami su kitų autorių simuliuotais orlaivių skrydžiais. Matyti, kad šis, būdas, ieškant PID reguliatorių koeficientų verčių yra tinkamiausias, nes orlaiviui duodamos komandos yra visiškai įvykdomos ir orlaivio skrydžio parametrų kitimas yra artimas kitų autorių darbuose matomam orlaivio skrydžio parametrų kitimui.Darbą sudaro: įvadas, 3 skyriai, išvados ir literatūros sąrašas. Darbo apimtis: 46 p. teksto, 38 paveikslų, 3 lentelės, 30 bibliografinių šaltinių.
Popularity of autonomous aircraft are growing. The most important properties for these aircraft is the ability to accomplish tasks and majority of those tasks, cannot be accomplished if aircraft is unable to fly stable. The vast majority of UAV creators uses PID controllers to change aircraft speed, altitude and other parameters, but to change these parameters properly, there is a need to choose the best values for PID controllers' coefficients. In this thesis, three different methods are used to find the most appropriate values for PID controllers. First one, is the most popular method, called Ziegler-Nichols method. Second and third are experimental methods. PID controllers set, using Ziegler-Nichols method show, that aircraft is able to change its' altitude and speed, but unable to change its' course.PID controllers set, saying that UAV will fly stable when controllers' response do not have any fluctuations show, that aircraft will not execute commands as it should.PID controllers set, simulating aircraft flight in real time, is the best method, because there is a possibility to look at aircraft actual flight data and compare it to data gathered from other authors.Ziegler-Nichols method, although widely used and fast, is not the best choice to calculate coefficients for aircrafts' controllers. The best method, would be changing coefficients in real time and simulating aircraft flight, although this method is easily applied only if aircrafts' flight is simulating using software, such as MATLAB which was used for simulations.Structure: introduction, 3 chapters, conclusions, references.Thesis consists of: 46 p. of text, 38 figures, 3 tables, 30 bibliographical entries.