Методика проектирования регуляторов оборотов электродвигателей для беспилотных летательных аппаратов мультироторного типа

1.

Методика проектирования регуляторов оборотов
электродвигателей для беспилотных
летательных аппаратов мультироторного типа
Выпускная квалификационная работа
Выполнил ст. гр. ИВТ-12М
Саченков В.А.

2.

Актуальность
В настоящее время, когда, с одной стороны, БПЛА активно развиваются и
находят новые применения, а с другой стороны Российская Федерация
находится в условиях санкций, касающихся, в том числе, комплектующих для
БПЛА, действительно актуальной становится тема производства
отечественных комплектующих. Разработка методики проектирования
регуляторов оборотов для электродвигателей БПЛА позволит, в случае
необходимости, быстро наладить производство данного класса
комплектующих с необходимыми характеристиками.
В настоящее время БПЛА получают всё более широкое распространение,
Разработка нового для предприятия технического устройства требует
тщательного изучения принципов его работы и составления подробной
методики по проектированию.
2

3.

Цель работы
Цель работы – возможность проектирования и производства регуляторов
бесколлекторных двигателей для БПЛА на предприятии АО «Завод
ПРОТОН» благодаря внедрению разработанной методики.
3

4.

Задачи
1.
Анализ принципов управления бесколлекторными электродвигателями;
2.
Анализ существующих технических решений;
3.
Определение взаимосвязи характеристик ESC-регуляторов и характеристик БПЛА;
4.
Разработка рекомендаций по реализации аппаратного обеспечения ESC-регуляторов;
5.
Разработка рекомендация по реализации программного обеспечения ESC-регуляторов;
6.
Подтверждение выработанных рекомендаций при помощи моделирования и
экспериментов;
7.
Создание опытного образца на основе выработанных рекомендаций и его испытания;
8.
Объединение разработанных рекомендаций в методику проектирования;
4

5.

Методы исследований
Моделирование с помощью различных программ-симуляторов;
Схемотехнические методы;
Программирование;
Методы планирования, проведения эксперимента и обработки результатов
эксперимента;
Методы тестирования и испытаний;
5

6.

Новизна получаемых результатов
Получение экспериментально функциональных зависимостей
характеристик аппаратной и программной составляющих ESC-регуляторов
или их структурных составляющих от параметров БПЛА, где они будут
использованы;
Экспериментальное подтверждение симуляций и расчетов для аппаратной
реализации ESC-регуляторов;
Рекомендации по разработке аппаратной и программной составляющих
ESC-регулятора;
6

7.

Достоверность получаемых
результатов
Подтверждается положительными результатами опытной эксплуатации и
испытаний образцов, созданных с использованием методического
инструментария, являющегося предметом исследований.
7

8.

Практическая значимость
Внедрение полученной методики в
экспериментальное производство
регуляторов бесколлекторных
двигателей для БПЛА на
предприятии АО «Завод ПРОТОН».
8

9.

Личный вклад автора
Все результаты диссертации получены автором лично. Наиболее значимые
из них:
Результаты моделирования и экспериментальных исследований
аппаратной части ESC-регуляторов;
Результаты тестов программного обеспечения для ESC-регуляторов;
Комплексная методика проектирования ESC-регуляторов.
9

10.

Положения и выводы, выносимые на
защиту
10

11.

Публикации автора по теме
диссертации
11

12.

Анализ принципов управления
бесколлекторными электродвигателями
12

13.

Анализ существующих достижений в
области исследований
13

14.

Определение взаимосвязи характеристик
ESC-регуляторов и характеристик БПЛА
14

15.

Разработка рекомендаций по реализации
аппаратного обеспечения ESC-регуляторов
Схемотехническая реализация регулятора
Выбор компонентов
Исследования характеристик выбираемых компонентов
15

16.

Разработка рекомендация по реализации
программного обеспечения ESCрегуляторов
Выбор языка программирования и аппаратной платформы
Выбор инструментов разработки
Организация управления электродвигателем
Организация связи с полётным контроллером
16

17.

Подтверждение выработанных
рекомендаций при помощи моделирования
и экспериментов
17

18.

Создание опытного образца на основе
выработанных рекомендаций и его
испытания
18

19.

Объединение разработанных рекомендаций
в методику проектирования
19

20.

Заключение
20

21.

Перечень публикаций
21