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Conception et réalisation d’un quadrotor UAV.


par Abdelhak Amine ZITOUNI
Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene (USTHB) - Master en électronique 2018
  

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Annexe

Liste des figures

Liste des figures

Figure 1.1 : le General Atomics MQ-9. 5

Figure 1.2 : RQ-170 Sentinel. 5

Figure 1.3 : Le drone Tactique RQ-7 Shadow. 6

Figure 1.4 : Le drone solaire Facebook « Aquila ». 7

Figure 1.5 : Le drone miniature (nano drone UAV). 8

Figure 1.6 : Robot chauve-souris volante « BAT BOT B2 ». 8

Figure 1.7 : Les mouvements de bases du quadrotor. 10

Figure 1.8 : Illustration du mouvement vertical (Throttle). 12

Figure 1.9 : Illustration du mouvement de roulis (Roll). 12

Figure 1.10 : Illustration du mouvement de tangage (Pitch). 13

Figure 1.11 : Illustration du mouvement de lacet (Yaw). 13

Figure 1.12 : Illustration du mouvement de translation horizontale. 14

Figure 3.1 : la carte Arduino Uno. 28

Figure 3.2 : Unité de Mesure de l'Inertie gyroscopique MPU-6050. 29

Figure 3.3 : Moteur Brushless EMAX XA2212 1400Kv 30

Figure 3.4 : Composantes interne du Moteur Brushless . 30

Figure 3.5: variateur de vitesse « Hobbywing OPTO ESC 20A ». 31

Figure 3.6 : Batterie de Lithium-Polymère « LIPO » 11.1V 70C 2.2Ah. 31

Figure 3.7 : Hélices DJI 8045. 32

Figure 3.8 : Arduino Nano. 33

Figure 3.9 : NRF24l01 Radio module 2.4GHz. 33

Figure 3.10 : Joystick de haute qualité ..34

Figure 3.11 : Commandes de vol du drone .. ..34

Figure 3.12 : Les carcasses construites avec logiciel SOLID WORKS en 3D. 35

Figure 3.13 : Circuit imprimé du plat inferieur réalisé avec logiciel Eagle CAD soft. 35

Liste des figures

Figure 3.14 : Schéma électronique du transmetteur RF 2.4 GHz. 36

Figure 3.15 : Schéma du circuit imprimé du transmetteur RF 2.4 GHz. 37

Figure 3.16 : Transmetteur RF 2.4 GHz durant la réalisation. 37

Figure 3.17 : Valeurs analogiques affichées sur le moniteur série de l'Arduino IDE. 38

Figure 3.18 : Schéma électronique du récepteur RF 2.4 GHz 40

Figure 3.19 : Schéma du circuit imprimé du récepteur RF 2.4 GHz 41

Figure 3.20 : Valeurs correspondantes aux signaux PWM afficher sur le moniteur série 43

Figure 3.21 : Schéma électronique du contrôleur de vol du quadrotor. 44

Figure 3.22 : Schéma électronique global du quadrotor. 44

Figure 3.23 : Pulsations PWM de fréquence 50 Hz pour deux canaux du récepteur RF. 45

Figure 3.24 : Diagramme des broches de l'ATmega328p. 46

Figure 3.25 : Les mouvements de base. 48

Figure 3.27 : Signal de sortie du Gyro dans l'état stationnaire pour l'axe de mouvement Yaw 53

Figure 3.28 : Schéma de la boucle de contrôleur PID. 53

Figure 3.29 : Schéma montre le principe du PID utilisé dans ce contrôleur de vol. 54

Figure 3.30 : Algorithme utilisé dans le sous-programme PID du contrôleur de vol pour un axe 56

Figure 3.31 : Disposition des ESCs et direction de rotation du quadrotor 59

Figure 3.32 : Algorithme du PID conduit le quadrotor de revenir À l'état voulu 60

Figure 3.33 : Retour à l'état de consigne désiré par le pilote 0°. 60

Figure 3.34 : Simulation des impulsions PWM de fréquence 250 Hz à envoyer pour deux ESCs 61

Figure 4.1 : Image du quadrotor réalisé. 64

Figure 4.2 : Connexion du récepteur RF à l'oscilloscope digital. 65

Figure 4.3 : Signal PWM 50Hz de la commande Throttle. 65

Figure 4.4 : Largeur d'impulsion 1ms. 66

Figure 4.5 : Largeur d'impulsion 2ms. 66

Figure 4.6 : vérification des angles de Gyro sur l'Arduino IDE. 67

Figure 4.7 : Réglage des paramètres PID. 68

Figure 4.8 : Test de vol dans un espace ouvert. 69

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"Qui vit sans folie n'est pas si sage qu'il croit."   La Rochefoucault