но тумблер был переключен на ATTI. Я так понимаю надо летать на GPS
да, надо летать в P (GPS) режиме. Тогда квадрокоптер будет бороться или пытаться боротся с ветром. Предположим, что квадрокоптер находится в воздухе на высоте 100 м. С пульта не подаются управляющие сигналы перемещения по осям в системе коптера. Воздушное судно получает текущие координаты своего положения от спутников. Пока нет управляющего воздествия с пульта или внешнего возмущения (в частности ветра) координаты положения коптера остаются постоянными.
Начинает дуть ветер со скоростью 7 м/с. Он воздействует на коптер с определённой силой, выводит его из покоя и тащит воздушное судно в каком либо направлении. Положение коптера в пространстве меняется, следовательно меняются координаты точки положения, спутники сообщают координаты положения воздушного судна коптеру непрерывно в режиме реального времени (если включён режим P). Контроллер коптера начинает замечать, что координаты положения тела воздушного судна меняются ("потекли"), но при этом не было с пульта управляющего воздействия. На программном уровне заложено, что в этом случае нужно ликвидировать инородное возмущение, действующее на коптер и проводящее к сползанию положения. Контроллер на основе начального положения и серии приращении по координатам выполняет математические расчёты, определяя направление и модуль возмущающего воздействия. После чего генерируются ряд оперативных команд на контроллеры двигателей коптера, в результате угловые скорости вращения двигателей меняются таким образом, что коптер ликвидирует или пытается ликвидировать возмущающее внешнее воздействие. То есть, сила возмущения + сила компинцации, организованная центральным контроллером = 0. Это означает что система находится в покое -> Коптер стоит на месте как приколоченный, даже при ветре. Этот принцип называется отрицательная обратная связь (ООС). По технологии автоматизированного управления (ТАУ) в Институте изучал этот принцип, здесь я его спроецировал на систему квадрокоптера.
Введём ряд ограничений со стороны коптера:
1. Угол наклона воздушного судна по двум осям не превышает 30 градусов (из инструкции) это и определяет его максимальную скорость 15 м/с.
2. Скорость вращения роторов двигателей, а следовательно, и винтов имеет придел.
3. Энергия батареи коптера конечна. Имеет придел.
Первое ограничение влияет на возможность набирать высоту и держать заданное значение высоты коптером. Чем сильнее наклон, тем меньше будет проекция вектора тяги на ось аппликат, что влечёт за собой уменьшение подъёмной способности коптера. Но ограничение угла наклона судна до 30 градусов не даст коптеру истощить подъёмную способность и рухнуть коптеру на землю, а также перекинуть центр масс воздушного судна за вектора тяги двигателей, что повлечёт падение кубарем коптера.
Второе ограничение обусловлено конструкцией двигателей, их мощностью. То есть задаётся при проектировании и изготовлении двигателей. Мы имеем предельное максимальное значение вектора тяги винта.
Третье ограничение вытекает из ёмкости батареи коптера и сказывается на уменьшении времени полёта прямо пропорционально интенсивности возмущающего воздействия.
То есть чем сильнее ветер, тем двигатели будут быстрее вращаться (выше угловая скорость) чтобы увеличить проекцию вектора тяги на горизонтальную ось. По формуле Мощность=Момент*(Угловая скорость) видим, что при увеличении угловой скорости двигателей, они требуют большей мощности от батареи. Момент постоянен. Продолжительность полёта при ветре кратна и обратно пропорциональна увеличению скорости роторов двигателей.
Возмущающее воздействие можно ликвидировать:
1. Наклоном воздушного судна, приводящего к разложению вектора тяги винтов не только на ось аппликат, но и на горизонтальную плоскость (в которой дует ветер, в горизонтальной плоскости расположен вектор возмущающего воздействия).
2. Увеличением угловой скорости вращения винтов коптера для увеличения модуля вектора тяги с учётом пункта 1.
Итоги:
Ветер вызовет наклон коптера, чем выше его скорость, тем больше наклон и при достижении 30 градусов наклона коптер не сможет лететь ни в одну из сторон, а только будет висеть в воздухе и сопротивляться ветру (в идеале, в теории). 30 градусов соответствует скорости 15 м/с. Следовательно, 15 м/с уже критически опасная скорость ветра. Я летаю, когда скорость ветра не превышает 8 м/с.
Батарея коптера будет быстрее садится пропорционально скорости ветра из - за повышения скорости вращения их роторов.
Edited by SomniPhobia, 13 января 2017 - 02:38 .
