Loading...

Theoretical and Experimental Analysis of Dynamic Model of a Single-Blade Aerial Vehicle Based on Frequency Domain Identification

Sabeti, Mohammad Hassan | 2018

3006 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 50921 (45)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Aerospace Engineering
  6. Advisor(s): Saghafi, Fariborz; Banazadeh, Afshin
  7. Abstract:
  8. The main goal of this work is to estimate the linear transfer function of a single-blade VTOL aerial vehicle, the so-called Monocopter.At first, a prototype of this vehicle is designed and built based on the previously gathered information. The complexity and high manufacturing cost of the first prototype has forced us to build one other simple and cost-effective vehicle. A complete electronic board for data-logging has also designed and built. Many flight test has been carried out and recorded output data are processed by CIFER and MATLAB software in order to identify the dynamic model of the vehicle. The results are presented in different forms
  9. Keywords:
  10. Dynamic Modeling ; Single Bladed Vehicle ; Design and Construction ; Flying Object ; Aerial Vehicles ; Frequency Domain Identification ; Data Acquisition

 Digital Object List

 Bookmark

  • 1 ‌مقدمه
    • 1.1 انگیزه پژوهش
    • 1.2 تعریف مسئله
    • 1.3 پیشینه پژوهش
    • 1.4 اهداف و نوآوری‌ها
    • محتوای گزارش
  • 2 معرفی پرنده تک‌باله و پیشینه موضوع
    • 2.1 بوم‌رنگ یا اولین پرنده تک‌بال ساخته‌شده
    • 2.2 پرنده تک‌بال مدل Bölkow Bo 103
    • 2.3 پرنده تک بال مدل Charybdis و نمونه‌های هم‌دوره
    • 2.4 بررسی پیکره‌های ساخته‌شده پرنده تک‌بال
      • 2.4.1 پرنده تک‌بال دانشگاه MIT
      • 2.4.2 پرنده تک‌بال دانشگاه Maryland
      • 2.4.3 پرنده تک‌بال دانشگاه Embry Riddle
      • 2.4.4 جمع‌بندی
  • 3 ساخت نمونه آزمایشی
    • 3.1 طراحی و ساخت پرنده تک‌باله نسخه
      • 3.1.1 تئوری‌های موجود جهت محاسبه‌ی نیروها و گشتاورهای پرنده
        • 3.1.1.1 تئوری مومنتم در پرواز عمودی (فاز ایستا)
        • 3.1.1.2 تئوری مومنتم در پرواز عمودی (فاز برخاست)
        • 3.1.1.3 تئوری مومنتم در پرواز عمودی (فاز نشست)
        • 3.1.1.4 تئوری المان پره
        • 3.1.1.5 تئوری مومنتم المان پره
      • 3.1.2 انتخاب ایرفویل مناسب
      • 3.1.3 بررسی کیفی نتایج آزمون پرواز پرنده تک‌بال نسخه
    • 3.2 مشخصات نمونه آزمایشی تثبیت‌شده
      • 3.2.1 بررسی پایداری اینرسی پرنده تک‌بال طراحی‌شده درحرکت دورانی
  • 4 طراحی و ساخت زیرسیستم‌های داده‌برداری
    • 4.1 استراتژی تعیین سیستم داده‌برداری موردنیاز برای پرنده تک‌بال
      • 4.1.1 طراحی برد PCB برای پرنده تک‎بال
      • 4.1.2 رفع مشکل محدودیت حس‌گر در اندازه‌گیری نرخ دورانی r با منطق پردازش تصویر
        • 4.1.2.1 استراتژی به‌کاررفته در پردازش تصویر جهت دستیابی به نرخ دورانی
        • 4.1.2.2 الگوریتم پردازش تصویر برای پرنده تک‌بال
  • 5 تئوری شناسایی سیستم بر پایه حوزه‌ی فرکانس
    • 5.1 تئوری تبدیل داده‌های اندازه‌گیری شده از حوزه‌ زمانی به حوزه‌ی فرکانسی
    • 5.2 پاسخ فرکانسی سیستم
    • 5.3 مدل تابع تبدیل سیستم (مدل پارامتریک)
      • 5.3.1 روش کمترین مربعات
    • 5.4 تکنیک پنجره‌بندی جهت کاهش اغتشاشات موجود در تاریخچه پروازی
      • 5.4.1 تعیین ابعاد نامی پنجره‌ها
      • 5.4.2 حداکثر و حداقل ابعاد پنجره
    • 5.5 طراحی ورودی بهینه جهت تحریک سیستم
  • 6 آزمون‌های داده‌برداری و تخمین مدل دینامیک پرنده تک‌بال
    • 6.1 تعیین مدل شناسایی سیستم با توجه به سناریوی تحریک
    • 6.2 توسعه نرم‌افزار داده‌برداری
    • 6.3 تخمین توابع تبدیل خطی برای کانال ورودی فلپ
      • 6.3.1 شناسایی تابع تبدیل خطی شتاب X بدنی برحسب ورودی فلپ
      • 6.3.2 شناسایی تابع تبدیل خطی شتاب Y بدنی برحسب ورودی فلپ
      • 6.3.3 شناسایی تابع تبدیل خطی شتاب Z بدنی برحسب ورودی فلپ
      • 6.3.4 شناسایی تابع تبدیل خطی نرخ دورانی p برحسب ورودی فلپ
      • 6.3.5 شناسایی تابع تبدیل خطی نرخ دورانی q برحسب ورودی فلپ
      • 6.3.6 شناسایی تابع تبدیل خطی نرخ دورانی r برحسب ورودی فلپ
    • 6.4 تخمین توابع تبدیل خطی برای کانال ورودی سیستم پیشران
      • 6.4.1 شناسایی تابع تبدیل خطی شتاب X بدنی برحسب ورودی کانال سیستم پیشران
      • 6.4.2 شناسایی تابع تبدیل خطی شتاب Y بدنی برحسب ورودی سیستم پیشران
      • 6.4.3 شناسایی تابع تبدیل خطی شتاب Z بدنی برحسب ورودی سیستم پیشران
      • 6.4.4 شناسایی تابع تبدیل خطی نرخ دورانی p برحسب ورودی سیستم پیشران
      • 6.4.5 شناسایی تابع تبدیل خطی نرخ دورانی q برحسب ورودی سیستم پیشران
      • 6.4.6 شناسایی تابع تبدیل خطی نرخ دورانی r برحسب ورودی سیستم پیشران
    • 6.5 بررسی‌های نهایی توابع تبدیل تخمین زده‌شده
  • 7 نتیجه‌گیری و پیشنهادات
  • منابع و مراجع
  • پيوست‌ها
    • پیوست 1 تاریخچه‌های زمانی حاصل از آزمون‌های پروازی در تحریک فلپ
    • پیوست 2 تاریخچه‌های زمانی حاصل از آزمون‌های پروازی در تحریک سیستم پیشران
    • پیوست 3 ساخت نمونه اول پرنده
    • پیوست 4 محاسبه نیرو ممان های پرنده تک‌بال
    • پیوست 5 آماده سازی برد الکترونیکی داده‌برداری
    • پیوست 6 فرآیند و کدهای پردازش تصویر
  • Word Bookmarks
    • OLE_LINK11
    • OLE_LINK12
...see more