Mihir Acharya,Mathworks
使用Robotics System Toolbox™的UAV库模拟Matlab和Simulink中的无人驾驶金宝app飞行器(UAV)。您可以使用近似于具有运动模型的闭环自动驾驶仪控制器的指导模型来模拟固定翼或多电流UAV。
您还可以使用低保真模型实现WayPoint-uly控制器并调整其参数。此外,您可以使用相同的参数来控制UAV,使用Aerospace BlockSet™构建的高保真模型。此工作流程可用于模拟用于各种应用的小型现成无人机,例如检验,监控,监控等。
无人机机器人系统工具箱库包含以下参考示例:
无人机可以自主飞行,用于各种应用,如检查、监控和跨行业(如农业、采矿、建筑等)的监视。它们还可以用于航空摄影,甚至是送披萨。
在所有这些应用程序中,一个常见的工作流程是让无人机使用制导控制算法遵循一组航路点。在这个视频中,我们将学习使用Simulink的这些工作流程。金宝app
在没有建模和模拟的情况下飞行UAV可能导致导致安全性和成本问题的失败。用于无人机的常见模拟工作流程涉及3个步骤:
在2018B版本中,机器人系统工具箱提供了模型和模拟MATLAB和Simulink中的UAV算法的功能和块。金宝app让我们来谈谈UAV的Simulin金宝appk块和示例,在那里您可以在其中使用UAV指导模型块,航点跟随器块和UAV动画块来实现多转子或固定翼UAV的此工作流程。
UAV仿真从调整具有低保真仿真模型的控制参数,其中不考虑风和湍流等外部干扰。UAV指导M模型块适用于低保真但快速的仿真。
这种内置的示例包括在模型之后的固定翼路径,其中该部分是指导模型配置。UAV指导模型块包括固定翼UAV空气动力学和自动驾驶仪。这使您旨在近似闭环系统的运动行为。
这部分是航路点跟随器配置,航路点跟随器块为无人机计算一个期望的航向。它通过提供一组路径点、当前姿态和前瞻距离作为输入来做到这一点。
航向控制模块是调节无人机航向角的比例控制器。您可以使用滑块来调整前瞻性距离和方向控制值。
要可视化飞行行为,我们使用UAV动画块。我们可以看到一个小的外观距离和快速标题控制结果非常曲线。虽然,大的仰视距离和慢速标题控制给出了所需的路径。
一旦飞行行为在低保真模型中满足设计规范,我们可以使用基于Aerospace Blockset的高保真气动模型测试相同的控制参数。
Aerospace Blockset允许您在更真实的飞行环境中表示无人机的行为,包括验证的环境模型的大气,重力,风,和更多。第二个内置的例子包括一个工厂模型和一个中级自动驾驶仪,你可以:
我们可以看出,低保真型号的输出响应是相似的。因此,我们可以用低保真模型对不同场景进行调整控制参数,然后相应地调整高保真模型以实现实际环境。
您可以通过使用机器人系统工具箱安装UAV库来尝试这些示例。有关详细信息,请查看机器人系统工具箱产品页面的链接和UAV算法的参考示例。
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