4.2无人机比赛开环控制系统的工作过程课件-2021-2022学年高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》(共24张PPT)

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4.2无人机比赛开环控制系统的工作过程课件-2021-2022学年高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》(共24张PPT)

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(共24张PPT)
开环控制系统的工作过程
走近飞行器
任务一:理解飞行器控制系统
飞行器
2.该小飞行器系统接收到了什么“外界信息”。
这些“信号”在控制系统中,我们称其为“输入量”或“给定量”
手势信号
翻转信号
1.在刚才的演示环节,存在哪些控制现象。(同学做了什么,小飞行器发生了什么变化)
在飞行器飞行控制系统中,遮挡物红外信号、遥控器信号是该控制系统的输入,通过各类传感器传送到系统中,最终实现飞行器飞行状态的变化(输出量或被控量)
输出量
信号
飞行状态
1.认知传感器
红外传感器
(发射器+接收器)
在控制系统中,此类传感器的作用是:
将感受到的外界信息按一定规律变换成为电信号
2.初探控制系统
1.传感器接收信号之后,无人机就能飞起来了吗?
2.红外传感器发出的电信号,能不能驱动螺旋桨呢?
在这之中,历经了哪些过程呢?
任务分工
每一小组5名同学合作
4名同学各自负责无人机四角的螺栓、螺旋桨及防撞条安装
1名同学负责汇报无人机组装过程,并操作无人机完成相关项目
实践环节1:组装无人机
1.组装防撞条(直接正面向上插入)
2.组装螺旋桨
粗短螺栓
3.用遥控器操纵无人机飞行
遥控器控制说明
探究环节:无人机操控
为什么无人机无法正常运行?
3.比赛用无人机内部图览
飞控芯片

背面
电源线
电机与LED灯
LED灯
电机、丝杆、齿轮
从下列部件中选择合适的选项,
补全无人机控制方框图
收到信号
A.螺旋桨
B.电机、丝杆、齿轮
C. 传感器
D.飞控芯片
输出信号
控制芯片
传感器
飞控芯片
电机、丝杆、齿轮
螺旋桨
控制芯片
电机、丝杆、齿轮
螺旋桨
电机、丝杆、齿轮
负责将控制器的指令(电流信号、指令)转换为能被被控对象识别的实际动作或信号,直接控制被控对象的元件,统称为执行器
直接控制被控对象的信号称为:控制量
控制芯片
在控制系统中负责处理输入信号并发出控制命令,统称为控制器
螺旋桨
控制系统中,接受控制信号的终端,即最终被控制的对象,称为被控对象。
电机转动
控制信号
遥控器信号
螺旋桨转动(状态)
控制芯片
电机、丝杆、齿轮
螺旋桨
遥控器信号
螺旋桨转动(状态)
控制器
执行器
被控对象
输入量
输出量
电机转动
控制量
如此类信号单向传递的控制系统,输出量不对控制过程产生影响,我们称它为开环控制系统
控制芯片
电机、丝杆、齿轮
螺旋桨
遥控器信号
螺旋桨转动(状态)
电机转动
是哪个环节出现问题,导致无人机侧翻?
控制器?执行器?还是被控对象?
操作提示
无人机对角螺旋桨转动方向如箭头方向
顺时针
顺时针
逆时针
逆时针
实践环节2.用遥控器操纵无人机展示飞行
飞行要求:
1.穿越拱门且无碰撞情况
2.操控过程中无人机不接触地面
3.返回出发点
遥控器控制说明
演练
根据无人机LED控系统,分析在无人机与遥控匹测信号时,LED从闪烁、快速闪烁到常亮的过程中;
选择合适的部件名完成开环控制框图
A.LED灯 B.电子开关
C.电源开关 D.控制芯片
E.电机
部件名称:
LED提示系统控制框图
控制芯片
电子开关
LED灯
输入量
输出量
over
思维延伸:
在无人机进行飞行控制的过程中,为什么会小幅左右摇摆,无法做到完全按控制命令飞行?
控制芯片
电机、丝杆、齿轮
螺旋桨
输入量
电机转动
控制信号
输出量
干扰:风、外界电磁信号
小结
开环控制系统的组成与特征
开环控制系统各要素的功能
控制器(含检测装置)、执行器、被控对象、控制量.....
控制器(含检测装置)、执行器、被控对象、控制量.....
无人机的开展给人们的生活作业都带来了无法忽视的改动。无人机在各个职业都有相关的使用,植保、消防、电力巡检、海上救援,无人机的应用也对这些职业的开展起着重要的效果。科技的力气正在推进着每个职业向前行进,推进着世界向前行进。
感谢聆听!

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