การสร้างแบบจำลองและการควบคุมโดรนด้วย MATLAB และ Simulink

การทำความเข้าใจว่าระบบทางกายภาพมีปฏิสัมพันธ์กับซอฟต์แวร์อย่างไรเป็นกุญแจสำคัญสำหรับวิศวกรรมการบินและอวกาศสมัยใหม่ หลักสูตรแบบข้อความนี้จะแนะนำคุณเกี่ยวกับพื้นฐานของพลวัตการบินของโดรนและการออกแบบระบบควบคุม โดยไม่จำเป็นต้องมีความรู้ล่วงหน้าขั้นสูง คุณจะเปลี่ยนจากแนวคิดทางฟิสิกส์พื้นฐานไปสู่การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของควอดคอปเตอร์ และการนำลูปควบคุมแบบป้อนกลับ (feedback control loops) ไปใช้เพื่อให้เกิดการบินที่เสถียร สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้: - ทำความเข้าใจฟิสิกส์พื้นฐาน ระบบพิกัด และพลวัตการบินของโดรนควอดคอปเตอร์ - สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของการเคลื่อนที่เชิงเส้นและการหมุนของโดรนใน MATLAB - ออกแบบลูปควบคุม PID สำหรับการรักษาเสถียรภาพระดับความสูงและทัศนคติ (altitude and attitude stabilization) โดยใช้ Simulink - จำลองพฤติกรรมการบินและวิเคราะห์การตอบสนองของระบบต่อการรบกวนภายนอก - ประยุกต์ใช้แนวคิดการประมาณค่าสถานะ (state estimation) ที่ทันสมัย เช่น การกรองเซ็นเซอร์พื้นฐาน (basic sensor filtering) เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการควบคุม หลักสูตรเริ่มต้นด้วยหลักการทางอากาศพลศาสตร์ (aerodynamic) และจลนศาสตร์ (kinematic) ก่อนที่จะเข้าสู่การสร้างแบบจำลองระบบ จากนั้นคุณจะก้าวไปสู่การออกแบบระบบควบคุม การปรับจูน และการทดสอบสถานการณ์การบินโดยใช้คำอธิบายที่เป็นลายลักษณ์อักษรทีละขั้นตอนและคำอธิบายแผนภาพบล็อก (block diagram descriptions) หลักสูตรนี้ออกแบบมาสำหรับนักศึกษาวิศวกรรม ผู้ที่ชื่นชอบงานอดิเรก และผู้เริ่มต้นที่สนใจเกี่ยวกับระบบควบคุม โดยไม่จำเป็นต้องมีพื้นฐานขั้นสูงในทฤษฎีการควบคุม (control theory) เริ่มเรียนรู้ทฤษฎีการควบคุมโดรนได้แล้ววันนี้