【CoppeliaSim】使用 Lua 语言控制四旋翼无人机运行

视频效果地址：多无人机编队飞行使用CoppeliaSim+Python实现

CoppliaSim控制无人车和无人机实现编队控制

function sysCall_init() particlesAreVisible=truesimulateParticles=truefakeShadow=trueparticleCountPerSecond=430particleSize=0.005particleDensity=8500particleScatteringAngle=30particleLifeTime=0.5maxParticleCount=50-- Detatch the manipulation sphere:targetObj=sim.getObjectHandle('Quadcopter_target')sim.setObjectParent(targetObj,-1,true)-- This control algo was quickly written and is dirty and not optimal. It just serves as a SIMPLE exampled=sim.getObjectHandle('Quadcopter_base')propellerHandles={}jointHandles={}particleObjects={-1,-1,-1,-1}local ttype=sim.particle_roughspheres+sim.particle_cyclic+sim.particle_respondable1to4+sim.particle_respondable5to8+sim.particle_ignoresgravityif not particlesAreVisible thenttype=ttype+sim.particle_invisibleendfor i=1,4,1 dopropellerHandles[i]=sim.getObjectHandle('Quadcopter_propeller_respondable'..i)jointHandles[i]=sim.getObjectHandle('Quadcopter_propeller_joint'..i)if simulateParticles thenparticleObjects[i]=sim.addParticleObject(ttype,particleSize,particleDensity,{2,1,0.2,3,0.4},particleLifeTime,maxParticleCount,{0.3,0.7,1})endendheli=sim.getObjectHandle(sim.handle_self)pParam=2iParam=0dParam=0vParam=-2cumul=0lastE=0pAlphaE=0pBetaE=0psp2=0psp1=0prevEuler=0if (fakeShadow) thenshadowCont=sim.addDrawingObject(sim.drawing_discpoints+sim.drawing_cyclic+sim.drawing_25percenttransparency+sim.drawing_50percenttransparency+sim.drawing_itemsizes,0.2,0,-1,1)end
endfunction sysCall_cleanup() sim.removeDrawingObject(shadowCont)for i=1,#particleObjects,1 dosim.removeParticleObject(particleObjects[i])end
end function sysCall_actuation() pos=sim.getObjectPosition(d,-1)if (fakeShadow) thenitemData={pos[1],pos[2],0.002,0,0,1,0.2}sim.addDrawingObjectItem(shadowCont,itemData)end-- Vertical control:targetPos=sim.getObjectPosition(targetObj,-1)pos=sim.getObjectPosition(d,-1)l=sim.getVelocity(heli)e=(targetPos[3]-pos[3])cumul=cumul+epv=pParam*ethrust=5.45+pv+iParam*cumul+dParam*(e-lastE)+l[3]*vParamlastE=e-- Horizontal control: sp=sim.getObjectPosition(targetObj,d)m=sim.getObjectMatrix(d,-1)vx={1,0,0}vx=sim.multiplyVector(m,vx)vy={0,1,0}vy=sim.multiplyVector(m,vy)alphaE=(vy[3]-m[12])alphaCorr=0.25*alphaE+2.1*(alphaE-pAlphaE)betaE=(vx[3]-m[12])betaCorr=-0.25*betaE-2.1*(betaE-pBetaE)pAlphaE=alphaEpBetaE=betaEalphaCorr=alphaCorr+sp[2]*0.005+1*(sp[2]-psp2)betaCorr=betaCorr-sp[1]*0.005-1*(sp[1]-psp1)psp2=sp[2]psp1=sp[1]-- Rotational control:euler=sim.getObjectOrientation(d,targetObj)rotCorr=euler[3]*0.1+2*(euler[3]-prevEuler)prevEuler=euler[3]-- Decide of the motor velocities:handlePropeller(1,thrust*(1-alphaCorr+betaCorr+rotCorr))handlePropeller(2,thrust*(1-alphaCorr-betaCorr-rotCorr))handlePropeller(3,thrust*(1+alphaCorr-betaCorr+rotCorr))handlePropeller(4,thrust*(1+alphaCorr+betaCorr-rotCorr))
end function handlePropeller(index,particleVelocity)propellerRespondable=propellerHandles[index]propellerJoint=jointHandles[index]propeller=sim.getObjectParent(propellerRespondable)particleObject=particleObjects[index]maxParticleDeviation=math.tan(particleScatteringAngle*0.5*math.pi/180)*particleVelocitynotFullParticles=0local t=sim.getSimulationTime()sim.setJointPosition(propellerJoint,t*10)ts=sim.getSimulationTimeStep()m=sim.getObjectMatrix(propeller,-1)particleCnt=0pos={0,0,0}dir={0,0,1}requiredParticleCnt=particleCountPerSecond*ts+notFullParticlesnotFullParticles=requiredParticleCnt % 1requiredParticleCnt=math.floor(requiredParticleCnt)while (particleCnt<requiredParticleCnt) do-- we want a uniform distribution:x=(math.random()-0.5)*2y=(math.random()-0.5)*2if (x*x+y*y<=1) thenif (simulateParticles) thenpos[1]=x*0.08pos[2]=y*0.08pos[3]=-particleSize*0.6dir[1]=pos[1]+(math.random()-0.5)*maxParticleDeviation*2dir[2]=pos[2]+(math.random()-0.5)*maxParticleDeviation*2dir[3]=pos[3]-particleVelocity*(1+0.2*(math.random()-0.5))pos=sim.multiplyVector(m,pos)dir=sim.multiplyVector(m,dir)itemData={pos[1],pos[2],pos[3],dir[1],dir[2],dir[3]}sim.addParticleObjectItem(particleObject,itemData)endparticleCnt=particleCnt+1endend-- Apply a reactive force onto the body:totalExertedForce=particleCnt*particleDensity*particleVelocity*math.pi*particleSize*particleSize*particleSize/(6*ts)force={0,0,totalExertedForce}m[4]=0m[8]=0m[12]=0force=sim.multiplyVector(m,force)local rotDir=1-math.mod(index,2)*2torque={0,0,rotDir*0.002*particleVelocity}torque=sim.multiplyVector(m,torque)sim.addForceAndTorque(propellerRespondable,force,torque)
end

【CoppeliaSim】使用 Lua 语言控制四旋翼无人机运行相关推荐

Backstepping反步法控制四旋翼无人机（一）
目录四旋翼基本参数基本假设转换矩阵基本方程线性化综合四旋翼基本参数四旋翼作为一种可以在空间中自由飞行的无人飞行器,具有6个自由度和4个螺旋桨.其中,4个螺旋桨提供动力,作为四旋翼的动力 ...
Backstepping反步法控制四旋翼无人机（2）
目录跟踪误差坐标变换考虑以下非线性系统 {x˙1=x2+f1(x1)x˙2=u+f2(x1,x2)y=x1\begin{cases} \begin{aligned} \dot{x}_1& ...
四旋翼无人机建模与实现（一）
四旋翼无人机建模与实现(一) 本文是对GitHub上的一个开源的四旋翼无人机建模与编程实现的学习笔记,因为原作者的文档使用英文写的,花了很长的时间才看懂,因此,我觉得用自己的语言将这个开源项目分享出来 ...
四旋翼无人机Matlab建模
本文主要分享一下四旋翼无人机的建模过程,然后在Matlab的simulink模块搭建起四旋翼无人机的模型,本篇文章主要参考了康日晖的<四旋翼无人机建模>与南京邮电大学周帆同学的硕士毕业论文 ...
【控制】四旋翼无人机姿态角分析
搞起来,从建模到控制,再到仿真 Link: [控制]<多无人机协同控制技术>周伟老师-第3章-面向协同控制的无人机单机控制文章目录 1. 坐标系 2. 角度介绍航向角 yaw ange ...
四旋翼无人机动力学模型及控制
四旋翼无人机动力学模型及控制 I: 欧拉角与旋转矩阵 Overview 欧拉角与旋转矩阵 Body Frame Angular Velocity and [ ϕ ˙ , θ ˙ , ψ ˙ ] T [ ...
【飞行器】基于matlab四旋翼无人机几何跟踪控制【含Matlab源码 2270期】
⛄一.获取代码方式获取代码方式1: 完整代码已上传我的资源:[飞行器]基于matlab四旋翼无人机几何跟踪控制[含Matlab源码 2270期] 点击上面蓝色字体,直接付费下载,即可. 获取代码方式 ...
matlab simulink四旋翼无人机模糊PID控制姿态
1.内容简介略 532-可以交流.咨询.答疑 2.内容说明四旋翼无人机控制灵活.安全性能较高,能够实现空中悬停.翻滚.任意角度横向飞行,常常替代人们从事高空危险作业,给我们的生活与工作带来了很多 ...
四旋翼无人机PID控制
一.建立四旋翼无人机动力学方程二.确定PID控制律 1.姿态控制回路 2.位置控制回路 3.仿真图

【CoppeliaSim】使用 Lua 语言控制四旋翼无人机运行

【CoppeliaSim】使用 Lua 语言控制四旋翼无人机运行相关推荐

最新文章

热门文章