Drone simülasyonları
Gerçek birimli yedi simülasyon (SI; pervane inç, batarya mAh, itki gram-kuvvet). Sonuçlar deterministiktir: aynı ayar, gürültüsü dahil her zaman aynı eğriyi verir.
İtki/ağırlık oranı ve askıda kalma gazı
Toplam kütleyi, motor sayısını ve motor başına azami itkiyi (itki tablosundan, gf) gir. İtki/ağırlık oranını ve drone'un askıda kalmak için ne kadar gaz vermesi gerektiğini gör. Eğri, PX4'ün THR_MDL_FAC itki modelidir: 0 doğrusal, 1 karesel.
3B sahne yükleniyor…
Uçuş süresi tahmini: motor, pervane, batarya
Momentum teorisiyle askıda kalma gücü: P = T^1,5 / √(2ρA), pervane başarım katsayısı ve motor × ESC verimiyle bölünür. Batarya büyüdükçe kütlesi de büyür; eğri, kapasiteyi artırmanın neden giderek daha az süre kazandırdığını gösterir.
İrtifa tutma PID ayarı
1,2 kg'lık drone t = 0,5 s'de 0'dan 2 m'ye çıkmak ister. Kontrolcü m·g ileri beslemesini bilir; bilmediği ek yükü kalıcı hata olarak görürsün. Önce yalnız P ve D ile oyna, sonra yük ekle ve hatayı I ile kapat. Aşım, yükselme ve oturma süresi (±%2) altta.
3B sahne yükleniyor…
Yönelim (roll) kontrolü: kaskad açı + hız PID, gürültüyle
Dış döngü açı hatasını hız hedefine çevirir (P), iç döngü jiroskopla açısal hızı tutar (PID). Jiroskop gürültüsünü ve türev kazancını artır: D terimi gürültüyü büyütür, motorlara titreşim olarak gider. D süzgecinin kesim frekansıyla bunu dengele.
3B sahne yükleniyor…
6. ünite: PID II: kaskad yönelim denetimi, gürültü ve süzgeçler
Quad X motor karıştırıcı
Gaz, yuvarlanma, yunuslama ve sapma komutları dört motora dağıtılır (PX4 Quad X numaralandırması). Bir motor %100'e dayanınca ne olduğuna bak: karıştırıcı önce yönelimi korur, sonra gazı kaydırır, en son sapmadan kısar.
3B sahne yükleniyor…
1. ünite: Multirotor nasıl uçar: kuvvetler, gövde ve karıştırıcı
Tamamlayıcı süzgeç: jiroskop + ivmeölçer
Jiroskop kısa vadede temizdir ama sapması (bias) birikir; ivmeölçer uzun vadede doğrudur ama gürültülüdür. Tamamlayıcı süzgeç jiroskobu yüksek, ivmeölçeri alçak frekansta kullanır. τ'yu değiştir ve kalıcı hatanın sapma × τ olduğunu gör.
3B sahne yükleniyor…
Ara nokta görevi ve hassas iniş (3B uçuş + 2B harita)
Kalkış → ara noktalar → iniş pedine iniş. Kontrolcü yalnız kestirilen konumu bilir: GPS hatası yavaşça gezinir. İnişte ArUco kamerası açılınca hata santimetrelere düşer. Haritaya tıklayarak ara nokta ekle (sonuncusu ped), rüzgâr ve GPS hatasını değiştir.
3B sahne yükleniyor…