Temat: Symulacje komputerowe lotu helikoptera w języku Java

1. Temat: SymulacjekomputerowelotuhelikopterawjęzykuJava Autor: Jarosław Gołaszewski 149993 Promotor: Dr Dariusz Król

2. Agenda • Cel pracy • Model matematyczny helikoptera • Zastosowany system regulatora rozmytego • Wizualizacja symulacji • Badania modelu helikoptera oraz systemu sterowania • Podsumowanie 2/14

3. Cel pracy • Projekt, implementacja oraz zbadanie działania symulatora lotu śmigłowca dla niskich prędkości i systemu sterowania, opartego na zasadach logiki rozmytej, utrzymującego helikopter w zawisie 3/14

4. Model matematyczny helikoptera • Model „samolotowy” • Ruch opisany równaniami równowagi sił i momentów, uzupełnionymi związkami kinematycznymi • Ciało sztywne o 6 stopniach swobody • Badania dotyczące zawisu oraz niskich prędkości • Pochodne aerodynamiczne i momenty bezwładności z PZL-Świdnik, dla zawisu • Warunki atmosferyczne uwzględnione pośrednio w pochodnych 4/14

5. Zastosowany system sterowania cz.1 • Regulator rozmyty + Dobre rezultaty dla sterowania obiektami o nieliniowym i niestacjonarnym charakterze + Prostota i szybkość działania + Stosunkowo prosta implementacja - Trudna analiza i dobór parametrów 5/14

6. Zastosowany system sterowania cz.2 • Stan helikoptera (U, V, W, P, Q, R) • Sygnał sterujący (0 ,1, 2, s0) • Schemat regulatora: 6/14

7. Wizualizacja symulacji cz. 1 • Język programowania – Java • Wizualizacja 3D przy użyciu biblioteki jogl 1.1.0a umożliwiającej dostęp do możliwości OpenGL • Praca kamery • Dowolny ruch wokół modelu helikoptera • Przybliżanie i oddalanie • Animacja modelu śmigłowca • Model w formacie MD2 • Płynna animacja – interpolacja wierzchołków • Cieniowanie modelu 7/14

8. Wizualizacja symulacji cz. 2 • Realistyczne odwzorowanie terenu • Generowanie ukształtowania na podstawie mapy bitowej w odcieniach szarości • Teksturowanie • Oświetlenie i cieniowanie terenu • Efekt mgły • Wykorzystanie buforów wierzchołków • Efekty pogodowe • Opady deszczu wizualizujące kierunek wiatru 8/14

9. Zakres badań • Badanie reakcji na zmianę kątów sterowania • weryfikacja modelu • parametry dla systemu sterowania • Reakcja modelu na podmuchy wiatru • 3 kierunki: podłużny, poprzeczny, ukośny, • bez systemu regulacji, • z włączonym systemem sterowania. 9/14

10. Badania(reakcja na podmuch podłużny) 10/14

11. Badania(reakcja na reakcja na podmuch podłużny) 11/14

12. Badania (rezultaty) 12/14

13. Prezentacja symulatora 13/14

14. Podsumowanie • Zrealizowano w pełni cel pracy: • Poprawny model lotu helikoptera • Realistyczny system wizualizacji • Skuteczny system sterowania • Możliwość wykorzystania efektów pracy w praktyce • Badanie systemów sterowania • Nauka pilotażu • Możliwości dalszych prac • Bardziej realistyczna wizualizacja • Model lotu dla całego zakresu prędkości • Mechanizm automatycznego dostrajania układu sterowania 14/14