Стенд для автоматизованих досліджень гідродинамічних характеристик пропелерів дронів

Abstract

Метою роботи є підвищення ефективності стендів автоматизованого дослідження аеро- гідродинамічних характеристик пропелерів та гвинтів дронів шляхом застосування мобільної платформи для вимірювання осьової тяги, крутного моменту, частоти обертання та інших параметрів у режимі реального часу з використанням сучасних сенсорних і програмно-керованих засобів. Об’єктом дослідження є процеси автоматизації експериментального вимірювання та аналізу динамічних характеристик пропелерів та гвинтів у лабораторних умовах. Предметом дослідження є моделі, методи, алгоритми та технічні засоби автоматизованого вимірювання параметрів пропелерів та гвинтів дронів, зокрема вимірювальні та керуючі компоненти, програмне забезпечення та синтез ПІД-регуляторів. Наукова новизна полягає у створенні універсального лабораторного стенду для дослідження гідродинамічних характеристик з цифровим збором і обробкою даних, можливістю адаптації до різних типів пропелерів та інтеграції з системами автоматичного регулювання. Практична значимість розробленого стенду полягає у можливості його використання в навчальних лабораторіях, наукових дослідженнях і R&D-центрах для вдосконалення конструкцій пропелерів та розробки систем керування. The purpose of the work is to increase the efficiency of stands for automated research of the aero-hydrodynamic characteristics of propellers and drone propellers by using a mobile platform for measuring axial thrust, torque, rotation frequency and other parameters in real time using modern sensor and software-controlled means. The object of the study is the processes of automation of experimental measurement and analysis of dynamic characteristics of propellers and propellers in laboratory conditions. The subject of the study is models, methods, algorithms and technical means of automated measurement of parameters of propellers and drone screws, in particular measuring and control components, software and synthesis of PID controllers. Scientific novelty lies in the development of a universal laboratory test stand with digital data acquisition and processing capabilities, adaptable to various propeller types and integrated with automatic control systems. Practical significance of the developed system consists in its potential use in educational labs, research studies, and R&D centers for improving propeller designs and developing drone control algorithms.