TAILIEUCHUNG - Thuật toán dẫn đường cho UAV dựa trên hệ tọa độ Serret-Frenet

Bài viết đề xuất sử dụng hệ tọa độ Serret-Frenet trong dẫn đường bám theo quỹ đạo trơn có độ cong bất kỳ. Nhờ sử dụng hệ tọa độ Serret-Frenet bài toán xác định khoảng cách từ UAV đến đường quỹ đạo được giải phóng, làm giảm sự phức tạp của của thuật toán bám đường quỹ đạo, đồng thời cũng loại bỏ được điểm kỳ dị trong thuật toán bám đường khi UAV nằm trên tâm của cung tròn. | Thuật toán dẫn đường cho UAV dựa trên hệ tọa độ Serret-Frenet Nghiên cứu khoa học công nghệ THUẬT TOÁN DẪN ĐƯỜNG CHO UAV DỰA TRÊN HỆ TỌA ĐỘ SERRET-FRENET Phạm Thị Phương Anh1*, Nguyễn Vũ2, Phan Tương Lai3 Tóm tắt: Bài báo đề xuất sử dụng hệ tọa độ Serret-Frenet trong dẫn đường bám theo quỹ đạo trơn có độ cong bất kỳ. Nhờ sử dụng hệ tọa độ Serret-Frenet bài toán xác định khoảng cách từ UAV đến đường quỹ đạo được giải phóng, làm giảm sự phức tạp của của thuật toán bám đường quỹ đạo, đồng thời cũng loại bỏ được điểm kỳ dị trong thuật toán bám đường khi UAV nằm trên tâm của cung tròn. Trong bài báo, chế độ trượt với mặt trượt phi tuyến được sử dụng để mang lại chất lượng cao cho hệ thống dẫn. Từ khóa: Điều khiển UAV; Bám đường; Serret-Fernet. 1. MỞ ĐẦU Có rất nhiều thuật toán dẫn đường cho UAV bám theo đường quỹ đạo được xây dựng trước, thuật toán dẫn đường phi tuyến[1], thuật toán dẫn đường trên cơ sở trường véc tơ [2], thuật toán bám đường trên cơ sở bộ điều chỉnh toàn phương tuyến tính [3], thuật toán bám đuổi và thuật toán bám theo đường ngắm [4], dẫn đường áp dụng chế độ trượt [5]. Chế độ trượt mang lại hiệu quả cao, nhất là khi sử dụng trượt phi tuyến. Tuy nhiên, trong mọi bài toán dẫn đường cần xác định được khoảng cách từ UAV đến đường quỹ đạo mà điều này còn khó khăn đối với quỹ đạo là đường cong có bán kính thay đổi. Ngoài ra bài toán dẫn đường cũng gặp phải các điểm kỳ dị, khi UAV nằm đúng tâm của đường quỹ đạo. Để khắc phục nhược điểm này, hệ tọa độ Serret Fernet được áp dụng, bài toán dẫn đường được giải quyết như bài toán bám quỹ đạo với tốc độ trên quỹ đạo được thay đổi với giả thiết UAV bay ở độ cao không đổi. Việc đưa bài toán dẫn đường về hệ tọa độ Serret Fernet sẽ được đề cập cụ thể trong bài báo này. 2. BIỂU DIỄN CÁC THÔNG SỐ BÁM QUỸ ĐẠO QUA HỆ TỌA ĐỘ SERRET-FRENET Hệ Serret Frenet (SF) trong không gian hai chiều là hệ tọa độ có điểm gốc tọa độ O chuyển động dọc theo đường cong quỹ đạo l và

• Tự động hoá
• Điều khiển UAV
• Thuật toán dẫn đường cho UAV
• Hệ tọa độ Serret Frenet
• Kỹ thuật điều khiển
• Tự động hóa
• Mặt trượt phi tuyến
• Trượt phi tuyến
• Mặt trượt phi tuyến
• Đường quỹ đạo
• Máy bay không người lái UAV
• Ứng dụng giải thuật Backstepping
• Xây dựng thuật toán điều khiển chuyển động
• UAV dạng Tri rotor
• Luật điều khiển Tri rotor
• Loại UAV quad rotor
• Mô hình mô phỏng UAV
• Kỹ thuật Software in the Loop simulation
• Thuật toán điều khiển UAV
• Bộ điều khiển bay
• Thiết bị bay không người lái UAV
• Thiết kế bộ điều khiển PID
• Hệ quadrotor UAV
• Mô hình của Quadrotor
• Hệ thống vòng lặp kép
• UAV tri rotors
• Điều khiển trượt
• Định luật điều khiển
• Luật điều khiển backstepping
• Máy bay không người lái
• Bộ điều khiển thích nghi theo tốc độ Gradient
• Mô hình tham chiếu tường minh
• UAV cỡ nhỏ
• Điều kiện nhiễu động gió
• Góc tấn của UAV
• Hạ cánh trực tiếp
• Phương pháp dẫn tự động hạ cánh
• Phương tiện bay không người lái
• Hoán cải thành UAV MiG 21
• Hạ cánh tự động của UAV MiG 21
• Thiết bị bay không người lái
• Điều khiển logic mờ
• Điều khiển PID
• Máy bay bốn cánh
• Phương trình Euler Newton
• Bộ điều khiển mờ lai Fuzzy PD
• Bộ điều khiển thích nghi nâng cao
• An toàn bay cho UAV cỡ nhỏ
• Điều khiển máy bay không người lái
• Nhiễu động gió đứng
• Động lực học
• Mô hình điều khiển chuyển động dạng Affine
• Thuật toán điều khiển bay
• Thiết bị bay
• Tối ưu quỹ đạo
• Hệ thống điều khiển hạ cánh UAV
• Điều khiển bám quỹ đạo
• Nguyên lý cực đại Pontryagin
• Phần mềm Matlab Simulink
• Bộ PID mềm tự chỉnh
• Điều khiển cân bằng thiết bị VTOL UAV
• Mô hình thiết bị bay Hexacopter
• Quỹ đạo bay thử nghiệm
• Luận án Tiến sĩ
• Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật
• Thuật toán điều khiển quỹ đạo
• Di động mặt đất
• UAV cánh bằng
• Bộ điều khiển tri rotor
• Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
• Phương pháp thiết kế bộ điều khiển
• Chế độ bay UAV
• Địa hình công trình dạng tuyến
• Chế độ bay
• Thiết kế thi công
• Phần mềm điều khiển bay
• Thiết bị UAV
• Máy bay không người lái biến hình
• Điều khiển cuốn chiếu
• Hiệu chỉnh dự báo tối ưu
• Phương pháp cuốn chiếu
• Bám sát quỹ đạo cho UAV biến hình
• Bám theo điểm ảo
• Mục tiêu di động mặt đất
• Thuật toán điều khiển
• Chế độ loitering
• Thuật toán bám đường cho UAV
• Chất lượng bám theo đường
• Thuật toán bám theo đường ngắm ảo
• Thuật toán bám đuổi
• Chuyển động UAV Tri rotors
• Mô hình 3D của Tri rotors
• Mô men xoắn kéo
• Điều khiển thông minh
• Điều khiển mờ
• Khí cụ bay tự động
• Quang học
• Kỹ thuật quân sự
• Bộ điều khiển lái tự động
• Nhiễu động gió trong khí quyển
• Tóm tắt Luận án tiến sĩ
• Đảm bảo an toàn bay
• Phun thuốc bảo vệ thực vật
• Hệ thống điều khiển phun hóa chất
• Quá trình thiết kế một UAV
• Mạch cân bằng DJI Naza