UAV-cuadricoptero

Páginas: 32 (7794 palabras) Publicado: 17 de mayo de 2014
Quadricoptero Autonomo (quadcopter) Informe completo sobre como hacer uno y entender su funcionamiento

Quadricoptero Autonomo de Arquitectura
Abierta, QA3
Redolfi  Javier Andres, Henze Agustin
13 de marzo de 2011

Enlace de todo el informe: https://docs.google.com/open?id=0B1OsuF7SS8fpdUUza3pVQ1R6cHc

Indice
1. Introducción 
1.1. Ventajas de un QuadRotor 
1.2. Definición dela problemática 
1.3. Objetivo General 
1.3.1. Objetivos Particulares
1.4. Financiamiento 
1.5. Miembros del grupo de trabajo 
1.5.1. Integrantes 
1.5.2. Director 
2. Diseño del Cuadricoptero (Cuadrotor)

2.1. Introduccion al Funcionamiento 
2.1.1. Movimiento de guiñada (yaw)
2.1.2. Movimiento de inclinación (pitch)
2.1.3. Movimiento de bamboleo (roll) 
2.1.4. Movimiento Vertical
2.2.Estructura
2.3. Calculo del peso total
2.4. Motores
2.5. Controladores ESC
2.6. Baterías LiPo 
2.6.1. Características 
2.6.2. Calculo de la autonomía de vuelo
2.7. Helices 
2.8. Proteccion 
3. Modelado del Cuadricoptero (Cuadrotor)

3.1. Descripción
3.1.1. Fuerza de Arrastre del Cuerpo
3.1.2. Empuje 
3.1.3. Fuerza de arrastre sobre los rotores debido a la velocidad
horizontal
3.1.4.Momento de arrastre sobre el eje de rotacion de los rotores 
3.1.5. Momento de Roll generado en los rotores por la velocidad 
3.1.6. Fuerza de arrastre en los rotores debido a la velocidad 
3.1.7. Empuje Total 
3.2. Aproximaci on de la Fuerza y el Momento
3.2.1. Fuerza
3.2.2. Momento 
3.3. Medicion de los parametros de la Planta
3.3.1. Empuje de los motores
3.3.2. Calculo Aproximado de lasconstantes
3.4. Diseño del controlador
3.4.1. Controlador PID 
3.4.2. Controlador del angulo de roll
3.4.3. Controlador del angulo de pitch 
3.5. Simulaciones 
3.5.1. Simulacion a lazo abierto
3.5.2. Simulacion a lazo cerrado
4. Hardware de control

4.1. Placa del Microcontrolador 
4.2. Sensores 
4.2.1. Giroscopio 
4.2.2. Acelerometro 
4.2.3. Circuito de montaje de los sensores
4.3.Driver de motores ESC
4.4. Conexión inalambrica 
4.4.1. Características 
4.4.2. Diagrama en bloques interno 
4.4.3. Circuito Esquemático
4.4.4. Comunicación
4.5. Placa Base
5. Software

5.1. Firmware ARM
5.1.1. Codigo del filtro complementario 
5.1.2. Codigo del controlador PID 
5.2. Software de control de la PC
5.3. Utilidades adicionales 
6. Conclusiones 
6.1. Análisis de Costos 6.1.1. Costo detallado del Prototipo 
6.2. Desarrollos a Futuro 
7. Agradecimientos 
8. Bibliografa

Indice de figuras
1. Grados de libertad de un quadrotor
2. Movimiento de yaw
3. Movimiento de pitch
4. Movimiento de roll
5. Movimiento vertical.
6. Estructura del QA3.
7. Forma de onda para el control de un motor brushless trifasico.
8. Motor BL-2830-8. 
9. Dimensiones del motorBL-2830-8.
10. Bateria LiPo Hyperion G3 CX - 3S 2100mAh (25C). 
11. Paso y Diametro de una helice. 
12. Helice del tipo normal. 
13. Helice del tipo pusher
14. Proteccion del QA3
15. Diagrama de cuerpo libre usado para la derivacion del modelo del
QA3
16. Montaje del motor para la medicion del empuje.
17. Empuje del motor 1 con distintas helices y controladores.
18. Empuje del motor 2 condistintas helices y controladores. 
19. Comparacion del empuje del motor 1 con respecto al 2.
20. Diagrama en bloques de un controlador PID. 
21. Diagrama en bloques de la planta a lazo cerrado en tiempo continuo. 
22. Diagrama en bloques de la planta a lazo cerrado en tiempo discreto. 
23. Resultado de la simulacion a lazo abierto con el controlador PID. 
24. Resultado de la simulacion a lazocerrado con el controlador PID. 
25. Placa del microcontrolador LPC2114. 
26. Circuito esquem atico de la placa del microcontrolador. 
27. Giroscopio MEMS ITG3200.
28. Aceler ometro MEMS ADXL345. 
29. Circuito de montaje del aceler ometro y el giroscopio.
30. Controlador de velocidad RCTimer de 30A.
31. M odulo wifly GSX.
32. Diagrama en bloques interno del modulo wifly.
33. Circuito...
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