Realizace ovládacího systému vrtulníku
Title Alternative:Realization of Control System for Helicopter
Date
2011
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická Univerzita v Liberci
Abstract
Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a konstrukcí ovládacího systému pro laboratorní model vrtulníku HUMUSOFT CE150. Nejdříve pojednává o stavu ovládacího systému a modelu na počátku práce. Poté je v práci diskutováno několik principů převodu signálů z inkrementálních čidel na napěťové signály. Dále je v práci rozebráno několik možností generování spínacího signálu pulzně šířkové modulace v závislosti na vstupním napětí. Práce se podrobně zabývá popisem návrhu a praktické konstrukce aplikovaného ovládacího systému. Zvolený systém se skládá ze dvou stejných na sobě nezávislých kanálů. Jedním je kanál azimut, se kterým je spojen postranní motor vrtulníku. Druhým je kanál elevace, ke kterému je připojen hlavní motor vrtulníku. Každý kanál převádí signál z inkrementálního čidla na napěťový signál informující o poloze. Na základě vstupního napětí kanál generuje signál v pulzně šířkové modulaci. Základem systému je použití jednočipových mikropočítačů s periferními obvody. K vyhodnocení signálů z inkrementálních čidel je použito čtyřnásobné interpolace, která vyhodnocuje každou hranu obou částí signálů čidel. Oba kanály mají svůj řídící mikropočítač, který zajišťuje tok všech informací, a to jak uvnitř tohoto mikropočítače, tak v periferních obvodech. Práce obsahuje podrobný popis obvodového zapojení i programů všech mikropočítačů, popis výroby plošného spoje s jeho osazením a zabudováním do přístroje. Práce též popisuje ověření funkčnosti zvoleného řešení měřením charakteristik ovládacího systému.
This bachelor thesis is about design and construction of a new control system for laboratory helicopter model HUMUSOFT CE150. The thesis describes current state of the model and its control system at the beginning. Several principles of conversion of signals from incremental encoder sensors to voltage signals are discussed in this thesis. Several possibilities of producing the pulse width modulation signal are mentioned. The thesis describes in details design and practical construction of the new control system. The system which has been chosen consists of two similar independent channels. The first channel is called Azimuth and is connected to the side motor of the helicopter. The main motor of the helicopter is connected to the second channel (Elevation). Every channel converts information from rotary encoder to output voltage which represents actual location of the model. The channel produces a signal for PWM on basis of input voltage. The main idea is using microcontrollers and their peripheral circuits. The circuit which deals with signals of rotary quadrature encoders uses a method which recognizes every slope of both parts of the signals. Both channels contain their own controlling microcontroller which deals with information inside microcontroller as well as in peripheral circuits. This thesis contains detailed description of the electrical circuit and description of programs running on all microcontrollers. The making of printed circuit board for the system is also described as well as its installation to the model. The functionality of the system was properly tested, behavioural characteristics were measured and the results are included at the end of this text.
This bachelor thesis is about design and construction of a new control system for laboratory helicopter model HUMUSOFT CE150. The thesis describes current state of the model and its control system at the beginning. Several principles of conversion of signals from incremental encoder sensors to voltage signals are discussed in this thesis. Several possibilities of producing the pulse width modulation signal are mentioned. The thesis describes in details design and practical construction of the new control system. The system which has been chosen consists of two similar independent channels. The first channel is called Azimuth and is connected to the side motor of the helicopter. The main motor of the helicopter is connected to the second channel (Elevation). Every channel converts information from rotary encoder to output voltage which represents actual location of the model. The channel produces a signal for PWM on basis of input voltage. The main idea is using microcontrollers and their peripheral circuits. The circuit which deals with signals of rotary quadrature encoders uses a method which recognizes every slope of both parts of the signals. Both channels contain their own controlling microcontroller which deals with information inside microcontroller as well as in peripheral circuits. This thesis contains detailed description of the electrical circuit and description of programs running on all microcontrollers. The making of printed circuit board for the system is also described as well as its installation to the model. The functionality of the system was properly tested, behavioural characteristics were measured and the results are included at the end of this text.
Description
katedra: RSS; přílohy: CD ROM; rozsah: 59 s. (69 000 znaků)
Subject(s)
model of helicopter, humusoft ce150, pulse width modulation, pwm, incremental encoders, microcontroller, model vrtulníku, humusoft ce150, pulzně šířková modulace, pwm, inkrementální čidla, mikropočítač