¿Hay alguna forma de calcular la diferencia de tono necesaria para alcanzar una cierta velocidad vertical? [cerrado]

Estoy programando un piloto automático para un software de simulación de vuelo 787 y he tenido un problema. Estoy tratando de simular un PID que controla el cabeceo de la aeronave en relación con la velocidad vertical seleccionada. No estoy seguro de cómo obtener la diferencia de tono requerida para llegar a una cierta velocidad vertical en fpm y mantenerla estable allí. Cualquier consejo y aporte es apreciado.

Editar: se publicó una pregunta actualizada en un foro de stackexchange más adecuado: https://robotics.stackexchange.com/questions/16249/needed-help-with-pid-for-an-airplane-autopilot-system

¿Hay alguna razón en particular por la que no pueda ajustarse iterativamente y continuamente en respuesta a las condiciones cambiantes? Si, por ejemplo, el avión (simulado) choca con una corriente ascendente o descendente (que generalmente se acercan mucho entre sí...), entonces cualquier valor precalculado para la velocidad de cabeceo a vertical es muy probable que sea inútil de todos modos.
¿Qué has probado? A partir de su pregunta, es muy difícil ver cuál es su comprensión de la dinámica de las aeronaves y el diseño de control. Diría que lo que relaciona la velocidad vertical con el tono es su controlador (PID).
Sí, estoy un poco confundido por tu pregunta. ¿Sabes cómo funciona realmente un controlador PID? Porque un controlador PID es lo que le dice qué paso se requiere para alcanzar y mantener la velocidad vertical deseada. Si quieres, echa un vistazo al piloto del simulador de vuelo que escribí y mira cómo funciona: github.com/tswett/WarrigalsAutopilot Mira en las clases de piloto automático y controlador.
Por cierto, esta pregunta probablemente encajaría mejor en robotics.stackexchange.com, porque la información que necesita es cómo implementar un controlador PID. El sitio de Robótica es el lugar perfecto para obtener esa información. El sitio de aviación no es un buen lugar porque en realidad no necesita ninguna información relacionada con la aviación aquí. Si desea mover su pregunta, haga clic en el enlace "bandera" en su pregunta y diga que le gustaría que se mueva al sitio de Robótica.
Esto es principalmente un problema de programación de computadoras o matemáticas.
El problema en mi caso es que tengo que reenviar los controles al yugo que mueve el avión como en el avión boeing real y no responde tan bien.
Bien, entonces, ¿necesita ayuda para implementar el controlador PID, o ya implementó el controlador PID y ahora tiene problemas con él? Si necesita ayuda para implementar el controlador PID, entonces necesitamos saber exactamente con qué necesita ayuda; y si ya lo implementó y ahora tiene problemas, entonces necesitamos saber cuáles son exactamente los problemas.
Actualicé la publicación con un enlace a la pregunta que hice sobre el intercambio de pilas de robótica, ya que parece ser más adecuado allí.

Respuestas (1)

Me sorprende que nadie haya intentado responder a esta pregunta, ya que es principalmente el trabajo diario de un piloto adivinar un cambio de cabeceo que daría una cierta velocidad de ascenso. :-)

Esta no será una respuesta técnica, pero sospecho que algunos de mis intentos de controlar la tasa pueden trasladarse a un algoritmo PID.

Dejando a un lado las matemáticas, si dibujas el diagrama de elevación-arrastre-empuje-peso, probablemente haya una dependencia tan(x) entre el tono y la velocidad. Para los pequeños ángulos de inclinación de los que estamos hablando aquí, una dependencia lineal es lo suficientemente buena en el supuesto de tan(x) ~ x. Así que básicamente, si quiero reducir a la mitad mi velocidad de ascenso, empiezo reduciendo mi cabeceo a la mitad y luego sigo desde allí.

En segundo lugar, los aviones más grandes seguirán volando por los números, por lo que tengo una idea bastante clara de cómo 2,5 grados me darán un vuelo nivelado a 250 nudos, 5 grados me darán alrededor de 1000 pies por minuto en el empuje de ascenso, etc. Inicialmente lanzo al ángulo de inclinación memorizado y luego lo ajusto según sea necesario.

Respuesta corta:

Cree una tabla de cabeceo, velocidad y tasas de ascenso con empuje de ascenso, y una tabla de cabeceo, velocidad y tasas de descenso con empuje inactivo. Suponga una dependencia lineal entre el tono y la velocidad. Ajuste el PID desde allí. ¡Voila!

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