МОДЕЛІ ЕЛЕМЕНТІВ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПРИВОДІВ КВАДРОКОПТЕРІВ ТА АВТОНОМНИХ РОБОТІВ

Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Технічні науки та технології; № 3(17) (2019): Технічні науки та технології; 175-187
Technical sciences and technology; No. 3(17) (2019): Technical sciences and technologies; 175-187
Технические науки и технологии; № 3(17) (2019): Технічні науки та технології; 175-187
ISSN: 2411-5363
2519-4569
Popis: Urgency of the research. Minimizing the power consumption of unmanned aerial vehicles (UAVs) or robots can increase the degree of autonomy (range, speed, or operation time).Target setting. In the circuit level multi-domain simulation framework Simulink®, which is integrated with MATLAB®, several models of electric motors, standalone power supplies and control elements are presented. Adequate selection of blocks to successfully reproduce a prototype of a real physical control system requires a separate solution.Actual scientific researches and issues analysis. Most publications on modeling in this subject area are either focused on a detailed description of working with MATLAB® and Simulink®, or on modeling and controlling the dynamics of autonomous vehicles to provide positioning in space.Uninvestigated parts of general matters defining. The issue of optimizing the power consumption of a standalone multidrive object remains unaddressed.The research objective. The study focuses on the analysis of existing Simulink models of motors, batteries and controls that could be used to further develop a control system for UAV or robot with standalone power.The statement of basic materials. Features of modeling of autonomous devices are considered, dynamics of a separate motor is determined, requirements for accuracy of stabilization of rotor speed are formulated, Simulink blocks for autonomous devices are analyzed, on the basis of which a complex model of electric drive for autonomous apparatus is proposed.Conclusions. Modeling the drive systems of autonomous vehicles is useful both at the initial design stage and in the presence of a physical layout, since it significantly reduces the time and material resources required to develop an energyefficient control system.
Актуальність теми дослідження. Мінімізація енергоспоживання електроприводами безпілотного літального апарату (БПЛА) або робота дозволяє підвищити ступінь автономності (дальність, швидкість, або час дії).Постановка проблеми. У середовищі для багатодоменного моделювання на рівні структурних схем Simulink®, яке інтегроване з MATLAB®, представлено декілька моделей електричних двигунів, автономних джерел живлення, а також елементів систем керування. Адекватний підбір блоків, які б дозволили успішно відтворити прототип реальної фізичної системи керування, потребує окремого вирішення.Аналіз останніх досліджень і публікацій. Більшість публікацій із моделювання в цій предметній галузі сфокусовано або на докладному описі роботи з MATLAB® та Simulink®, або на моделюванні динаміки автономних апаратів та керуванні ними для забезпечення позиціонування у просторі.Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Питання оптимізації енергоспоживання автономного об’єкта з кількома електроприводами залишається поза увагою.Постановка завдання. Дослідження зосереджено на аналізі наявних Simulink-моделей електродвигунів, елементів живлення та керування, які можна було б використати для подальшої розробки системи керування БПЛА або робота з автономним живленням.Виклад основного матеріалу. Розглянуті особливості моделювання автономних апаратів, визначена динаміка окремого двигуна, сформульовано вимоги щодо точності стабілізації швидкості обертання ротора, проаналізовані блоки Simulink для автономних апаратів, на основі яких запропонована комплексна модель електропривода для автономного апарата.Висновки відповідно до статті. Моделювання систем електроприводів автономних апаратів корисно як на початковій стадії проектування, так і за наявності фізичного макета, оскільки суттєво скорочує час та матеріальні ресурси, потрібні для розробки енергозаощадливої системи керування.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: