Разработка отказоустойчивого контроллера для БПЛА и реализация с аппаратным моделированием. скачать в хорошем качестве

Разработка отказоустойчивого контроллера для БПЛА и реализация с аппаратным моделированием.

Описание: В этом видео я демонстрирую свою реализацию робастного отказоустойчивого контроллера (FTC) для квадрокоптера в режиме реального времени (Hardware-in-the-Loop, HIL). В HIL-системе используется FPGA Nexys A7-100T для запуска контроллера в реальном времени, а MATLAB/Simulink обеспечивает динамическую модель и среду мониторинга. Предложенный FTC сочетает в себе интегральный метод обратной связи (IBSC), управление скользящим режимом (SMC) и нелинейный наблюдатель возмущений (NLDO) для обеспечения высокой робастности к возмущениям и отказам исполнительных механизмов/двигателей — даже при потере тяги до 50%. 🔹 Используемые контроллеры 1. Интегральный метод обратной связи (IBSC) Применяется к поступательной динамике (x, y, z). Обеспечивает плавное отслеживание, обрабатывает нелинейности и устраняет ошибку в установившемся режиме с помощью интегрального члена. 2. Контроллер скользящего режима (SMC) Применяется для управления вращательной динамикой (крен, тангаж, рыскание). Обеспечивает высокую устойчивость, быструю сходимость и надежную стабилизацию при неисправностях двигателей. 3. Нелинейный наблюдатель возмущений (NLDO) Оценивает неисправности исполнительных механизмов и внешние возмущения в реальном времени. Повышает отказоустойчивость и поддерживает стабильную работу БПЛА. 🔹 Ключевые достижения 1. Выполнение предлагаемого алгоритма управления с аппаратным обеспечением в реальном времени на аппаратном обеспечении FPGA 2. Сравнение результатов моделирования и HIL 3. Точное отслеживание траектории при деградации исполнительного механизма 4. Быстрое подавление ошибок и надежная стабилизация 5. Подтверждение устойчивости двигателя к отказам до 50% 🔵 📄 Связанные научные публикации 1️⃣ Экспериментальная проверка с аппаратным обеспечением в контуре управления (MDPI – Fractal & Fractional, открытый доступ) https://www.mdpi.com/2504-3110/9/11/682 2️⃣ IBSC + NLDO-SMC Отказоустойчивое управление (Springer – Int. Journal of Dynamics & Контроль) https://link.springer.com/article/10....