Implementierung eines PID-Regler für den eVolo auf ARM-Mikrocontroller Teammitglieder : Romeo Dombeu (Matrikel Nr. 32408 - MTB 6 ) Betreuer : Prof. Jürgen Walter

Gliederung Problemstellung / Aufgabestellung Technische Grundlagen Stand der Technik Reglerentwurf Codegenerierung aus Simulink-Modell Fazit

Problemstellung Es ist besonders schwierig eine stabile Lagekontrolle eines Fluggerätes sowie ein kontrollierter Flugablauf zu gewährleisten. Aufgabenstellung Es muss eine inertiale Lageregelung für ein Fluggerät auf ARM –Prozessor implementiert werden.  Aufgrund des windes oder störungen die auf den flüggerät wirken können,

Technische Grundlagen Bewegung des Copters : Gieren Nicken Rollen Die verschiedene bewegungen des copter sind die eines flugzeug ähnlich. Gierenbewegung um z Achse.Rollenbewegung um X Achse.Nickenbewegung um y Achse

Wenn einer der bewegung ungewollt auftritt,werden den quadrocopter wie folgt gesteuert um fehler auszugleichen.

PID-Regler

Stand der Technik Die reglersparameter hängen von Auswahl der Impedanz z1 und z2 ab.

Es dauert gewiesse zeit bis den DAU einheit die bekomende werte umgewandelt hat

Reglerentwurf Simulink Modell -PID-Regler Blöcke -Serielle Schnittstelle Den block biete eingabemöglichkeit von pid parametern über serielle schnittstelle -PID-Regler für Roll-Strecke -PID-Regler für Nick-Strecke

C-Code aus Matlab/Simulink Sehr lang. Optimierung zu Umfangreich.

Einfachere C - Code

Reglerparametrierung (PID-Regler Parametern bestimmen) Einstellung nach Ziegler-Nichols Kp = 0.6*Kkrit ;Tn =0.5*Tkrit ; Tv = 0.125*Tkrit I = Kp / Tn ; D = Kp / Tv Nachteile: -Vielfach ist es nicht zulässig den Regelkreis am Stabilitätsrand zu betreiben. Der Regelkreis wird mit Hilfe eines proportionalen Reglers geschlossen und die Reglerverstärkung solange erhöht, bis der Ausgang des Regelkreises bei konstantem Eingang eine Dauerschwingung mit der Periode TKrit  bei der Reglerverstärkung Kkrit  ausführt. Nachteile ziegler nichols.1-durch die daraus enstandene schwingungen könnte schäden verursacht werden( ihr könnt euch vorstellen was für schäden den volo ohne eine sicherung einstellen könnte wenn es im schwingung geraten würde)

Verbesserung und Weiterentwicklung Algorithmus zum automatischen Berechnen von PID-Parametern Pid regler per hand abzustimmen kostest aber zeit und nerven.

Fazit Tiefere Einblick in Matlab sowie in Code Generierung aus Simulink-Modell. Verbesserte Arbeitsweise durch Teamarbeit.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit