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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. - PowerPoint PPT Presentation
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Projet de Projet de standardisation du standardisation du
P.A. de droneP.A. de drone
Objectifs:Objectifs:► Définir le sujetDéfinir le sujet► Décrire l'état du projetDécrire l'état du projet► Comprendre le fonctionnement du PAComprendre le fonctionnement du PA► Définir des objectifs et établir un Définir des objectifs et établir un échéancieréchéancier
A partir des études sur la Drénalyne et A partir des études sur la Drénalyne et le Maxi Kiool, le Maxi Kiool, créer et développercréer et développer un PA standard implantable un PA standard implantable simplement sur une famille de Dronessimplement sur une famille de Drones
Définir le sujetDéfinir le sujet
Objectif principalObjectif principal
Similitude en terme de calculateur, de Similitude en terme de calculateur, de propulsion (un moteur à hélice à propulsion (un moteur à hélice à l’avant) de capteurs, de gouvernes l’avant) de capteurs, de gouvernes (ici, deux ailerons et pas de gouverne (ici, deux ailerons et pas de gouverne de direction) d’actionneurs et de direction) d’actionneurs et d’objectifs de vold’objectifs de vol
Définir le sujetDéfinir le sujet
Concept de famille de droneConcept de famille de drone
Définir le sujetDéfinir le sujet
►Permettre le maintient du drone en Permettre le maintient du drone en vol en palier stabilisévol en palier stabilisé
►Permettre le maintient du drone en Permettre le maintient du drone en virage stabilisévirage stabilisé
Les objectifs de volLes objectifs de vol
Définir le sujetDéfinir le sujet
► La portabilité du PA: La portabilité du PA: Automatisation au niveau de l’implantation des Automatisation au niveau de l’implantation des
coefficients,coefficients, facilité de modificationfacilité de modification Systématisation dans l’ajustement des gainsSystématisation dans l’ajustement des gains
=> Développement d’une interface, avec des => Développement d’une interface, avec des données standardisées entre le Pocket PC et la données standardisées entre le Pocket PC et la simulationsimulation
► Le CalculateurLe Calculateur Nombre limité d’entréesNombre limité d’entrées Calculs en virgules fixesCalculs en virgules fixes
Les contraintesLes contraintes
Etat du projetEtat du projet
PIR 2001:PIR 2001:►Essais soufflerieEssais soufflerie
PEI Master CSE 2003: PEI Master CSE 2003: ►Suite Essais Soufflerie + premiers pasSuite Essais Soufflerie + premiers pas
PFE 2003: C. WidowPFE 2003: C. Widow►Améliorations et premiers essais.Améliorations et premiers essais.
PEI Master CSE 2004: PEI Master CSE 2004: ►Améliorations (Amortissement de la phugoïde) Améliorations (Amortissement de la phugoïde)
mais non testé en volmais non testé en vol
La DrénalyneLa Drénalyne
Etat du projetEtat du projet
Travail 2A 2004:Travail 2A 2004:►Essais Soufflerie, mesures des divers Essais Soufflerie, mesures des divers
coefficients. Lois de pilotagecoefficients. Lois de pilotage
PIR 2A 2004:PIR 2A 2004:►Conception et fabrication du lanceurConception et fabrication du lanceur
Le Maxi KioolLe Maxi Kiool
Etat du projetEtat du projet
2 PA pour Drénalyn :2 PA pour Drénalyn :►Sans amortissement PhugoïdeSans amortissement Phugoïde►Avec amortissement Phugoïde (non testé)Avec amortissement Phugoïde (non testé)
1 PA pour maxi Kiool (non testé)1 PA pour maxi Kiool (non testé)
Données disponibles:Données disponibles:
Le fonctionnement du P.A.Le fonctionnement du P.A.
►Capteurs : Capteurs : 3 Accéléromètres (x,y,z)3 Accéléromètres (x,y,z) 3 gyromètres (p,q,r)3 gyromètres (p,q,r) Pression Statique Pression Statique Pression DynamiquePression Dynamique GPSGPS
►Estimateurs: Estimateurs: Hauteur , DérapageHauteur , Dérapage Assiette , PenteAssiette , Pente
Le fonctionnement du P.A.Le fonctionnement du P.A.
►2 actionneurs:2 actionneurs: 1 par Aileron1 par Aileron Difficulté:Difficulté: On ne dispose pas de retour On ne dispose pas de retour
sur la position des ailerons sur la position des ailerons => => nécessité d'une pré commandenécessité d'une pré commande
►1 moteur1 moteur
Le fonctionnement du P.A.Le fonctionnement du P.A.
► Lister les paramètres de vol déterminables (avec les Lister les paramètres de vol déterminables (avec les protocoles associés)protocoles associés)
► Déterminer le rôle des paramètres dans chaque partie Déterminer le rôle des paramètres dans chaque partie des commandes de vol et mesures d’étatsdes commandes de vol et mesures d’états
► Etablir un programme de transcription automatique des Etablir un programme de transcription automatique des coefficients en un fichier contenant l’ensemble des coefficients en un fichier contenant l’ensemble des paramètres du P.A. (gains, matrices des filtres…) selon paramètres du P.A. (gains, matrices des filtres…) selon un abaque de lieu des racines fixé (amortissement un abaque de lieu des racines fixé (amortissement fixés…)fixés…)
► Fichier sorti directement lisible par le P.A. implanté sur le Fichier sorti directement lisible par le P.A. implanté sur le Pocket PCPocket PC
Les enjeux du P.A.Les enjeux du P.A.
Le fonctionnement du P.A.Le fonctionnement du P.A.► Que mesurent les CapteursQue mesurent les Capteurs
Les Les AccéléromètresAccéléromètres : :
Les Gyroscopes:Les Gyroscopes:► PP► QQ► RR
GPS GPS ► latitude,latitude,► LongitudeLongitude
Ps, PdPs, Pd
Le fonctionnement du P.A.Le fonctionnement du P.A.
► Estimation de la vitesseEstimation de la vitesse Modèle: V= Gain * Pression DynamiqueModèle: V= Gain * Pression Dynamique
► Estimation de la hauteurEstimation de la hauteur Modèle: H= Gain * Pression StatiqueModèle: H= Gain * Pression Statique
Le fonctionnement du P.A.Le fonctionnement du P.A.
► Estimation de l’inclinaisonEstimation de l’inclinaison ModèleModèle
Le fonctionnement du P.A.Le fonctionnement du P.A.
► Estimation du Estimation du dérapagedérapage ModèleModèle
Le fonctionnement du P.A.Le fonctionnement du P.A.► Estimation de la pente Estimation de la pente (non mis en œuvre)(non mis en œuvre)
ModèleModèle
Le fonctionnement du P.A.Le fonctionnement du P.A.
► Estimation de la penteEstimation de la pente ModèleModèle
Le fonctionnement du P.A.Le fonctionnement du P.A.
► Estimation de l’inclinaisonEstimation de l’inclinaison (Méthode non mis en (Méthode non mis en œuvre)œuvre)
ModèleModèle
Vol en palierVol en palier
Virage StabiliséVirage Stabilisé
Le fonctionnement du P.A.Le fonctionnement du P.A.
► Estimation de l’assiette Estimation de l’assiette (n’est pas mis en œuvre)(n’est pas mis en œuvre) ModèleModèle
Definir les Definir les paramètresparamètres
► Equilibre Equilibre Longitudinal Longitudinal (Paramètres)(Paramètres)
Définir les paramètresDéfinir les paramètres
► Equilibre latéral, roulis Equilibre latéral, roulis lacetlacet
Définir les paramètresDéfinir les paramètres
► Gain des CapteursGain des Capteurs PS, PD, GPSPS, PD, GPS GyroscopesGyroscopes AccéléromètresAccéléromètres
► Fonction de transfert du moteurFonction de transfert du moteur
► Gain des actionneursGain des actionneurs► Débattement Max des actionneursDébattement Max des actionneurs
Définir les paramètresDéfinir les paramètres
► Gain des lois de commandesGain des lois de commandes Boucle longitudinaleBoucle longitudinale
►Gain Intégral VitesseGain Intégral Vitesse►Gain proportionnel VitesseGain proportionnel Vitesse
►FINIR INVENTAIRE DES PARAMETRE DEPENDANT DE FINIR INVENTAIRE DES PARAMETRE DEPENDANT DE L AVION DANS LES LOIS DE COMMANDES…. L AVION DANS LES LOIS DE COMMANDES….
►DANS LES ESTIMATEURS , KALMANN ? , + DANS LES ESTIMATEURS , KALMANN ? , + PRECOMMANDE PRECOMMANDE
Lois de Commandes (Latéral)Lois de Commandes (Latéral)
bf lateral
phi consigne
beta
deltal
deltan
precommandelateral
phi (rad)delta l
delta n
beta
r
p
phi
bo lateral
beta
r
p
phi
deltalr
deltanr
Correcteurlateral
Beta (rad)
Lois de Commandes (Latéral)Lois de Commandes (Latéral)
_cons
_cons
_cons
K1
P
boucle de cap
boucle de dérapage
0
Étatslatéral
Avion
ailerons
dérive
Capmag
K2
H1
H2
CapGPS
Lois de Commandes Lois de Commandes (Longitudinal (Longitudinal Widow)Widow)
h_cons
u_cons
h
u
PI
boucle d’altitude
boucle de vitesse
Étatslongi
Avion
profondeur
poussée
P
Lois de Commandes Lois de Commandes (Longitudinal + (Longitudinal + phugoïde)phugoïde)
Gain de transfert entre vitesse et hauteur
Protocole de mise en oeuvreProtocole de mise en oeuvre
► Création d’un procédure de développement Création d’un procédure de développement du P.A. d’un drone (protocoles de du P.A. d’un drone (protocoles de détermination des coefficients, utilisation de détermination des coefficients, utilisation de l’interface)l’interface)
► Mise en place d’une procédure d’essai Mise en place d’une procédure d’essai (réservation du terrain, implémentation…)(réservation du terrain, implémentation…)
EchéancierEchéancier► Fin Novembre: Premier essais pour déterminer la Fin Novembre: Premier essais pour déterminer la
base du modèle d’asservissementbase du modèle d’asservissement► Mi Janvier: détermination de toutes les entrées Mi Janvier: détermination de toutes les entrées
variables dépendantes du modèle de dronevariables dépendantes du modèle de drone► Mi février: Fin de la conception du programme de Mi février: Fin de la conception du programme de
gestion du modèle drone (interface d’entrée des gestion du modèle drone (interface d’entrée des valeurs et d’ajustement de paramètres)valeurs et d’ajustement de paramètres)
► Début Mars: validation de l’interface par un essai Début Mars: validation de l’interface par un essai en vol de la nouvelle Drénaline (avec nouveau en vol de la nouvelle Drénaline (avec nouveau corps, nouveau moteur…) pour validationcorps, nouveau moteur…) pour validation