إن طائرة رباعية هي نوع من الطائرات التي لا تملك طيارا تستخدم أربعة دوارات للرفع والتنقل، فهم كيفية وضع نموذج لجهاز محجر وسيط والسيطرة عليه أمر أساسي لتطوير نظم طيران مستقرة وفعالة، ويقدم هذا الدليل لمحة عامة تدريجية عن المفاهيم الرئيسية التي تنطوي على وضع نموذج لطائرة رباعية محمولة ومتحكمة فيها.

Quadrotor Dynamics

ديناميات الحجر تتضمّن القوى والتوركات التي تولّدها الـ4 مروجين لها، هذه القوات تحدد موقع الطائرة بدون طيار وتوجهها في الفضاء، نموذج رياضياتيّة يتضمن عادةً معادلة للترجمة والتناوبية بناءً على قوانين (نيوتن).

المتغيرات الرئيسية تشمل كتلة الطائرات بدون طيار، وخطابات الدوار، وسرعات الأنابيب، هذه البارامترات تستخدم لاستنباط معادلة تصف كيف تستجيب الطائرة بدون طيار لمدخلات التحكم.

نمذجة لـ (كوادروتور)

النمذجة تتضمن خلق تمثيل رياضي لسلوك المحجر النُهج المشتركة تشمل استخدام معادلة نيوتن إيلر أو ميكانيكيات لاغرانجيين

وضع نموذج دقيق هو أمر حاسم لتصميم أنظمة مراقبة فعالة، غالبا ما يتم تبسيطها لتيسير التحكم في الوقت الحقيقي، ولكن يجب ألا تفسد مدى صدق النموذج.

التحكم في الرباعي

أنظمة التحكم تدير رحلة المربّع من خلال تعديل سرعة الدوارة بناءً على الموقع والميول المنشودة، وتشمل استراتيجيات التحكم المشتركة بين أجهزة التحكم في الـ"بي دي" و "اللوتر كودراتيك" و "التحكم العاقبي النموذجي"

ويعمل المراقبون عادة على نحو هرمي، حيث تدار الحلقات الخارجية مواقعها وارتفاعها، وثغرات التحكم في التوجه، وتقدم أجهزة الاستشعار مثل أجهزة رصد الجظار ومواصف التسارع تعليقات على التعديلات في الوقت الحقيقي.

العناصر الرئيسية لنظم الرقابة

  • Sensor Feedback:] Provides data on position, velocity, and orientation.
  • المراقب المالي Algorithms:] Calculate necessary rotor commands.
  • Actuators:] Adjust rotor speeds to achieve desired motion.
  • Filtering:] Reduces noise and improves control accuracy.