無人機是一種利用無線電遙控設(shè)備或自主飛行程序操縱的無人駕駛飛行器,它具有體積小、造價低、使用方便等優(yōu)點,具有廣闊的發(fā)展前景。姿態(tài)解算是無人機控制系統(tǒng)中的一大關(guān)鍵研究內(nèi)容,它能依據(jù)無人機飛行控制系統(tǒng)中的傳感器數(shù)據(jù)實時獲取無人機在空中的姿態(tài)信息并進行調(diào)整,保證無人機的穩(wěn)定飛行。盡管傳統(tǒng)的姿態(tài)解算算法雖然能夠獲取姿態(tài)信息,但解算算法的準(zhǔn)確性與實時性較低,并在無人機大幅動作的過程中體現(xiàn)得尤為明顯。本文針對傳統(tǒng)姿態(tài)解算算法存在的問題,提出了一種使用加速度計數(shù)據(jù)基于模糊自適應(yīng)PI控制的互補濾波算法,該算法利用加速度計數(shù)據(jù)與重力加速度參考向量,計算得到誤差向量,利用該誤差向量,采用模糊自適應(yīng)算法,實時調(diào)整優(yōu)化互補濾波器參數(shù),實現(xiàn)自適應(yīng)互補濾波,并結(jié)合該算法使用陀螺儀數(shù)據(jù)計算得到方向余弦矩陣,進行姿態(tài)解算。以STM32F427VIT6為主控芯片,MPU6000為姿態(tài)傳感器設(shè)計飛行控制系統(tǒng)平臺,在基于NuttX的實時操作系統(tǒng)的主程序中添加改進的姿態(tài)解算算法,驗證該算法的可行性,并將該姿態(tài)解算算法所得的姿態(tài)角與利用四元數(shù)和基于Mahony互補濾波算法解算出的姿態(tài)角進行比較。研究結(jié)果表明:此算法能夠準(zhǔn)確獲取... 

【文章來源】：南華大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

固定翼無人機模型

四旋翼無人機模型

復(fù)合翼無人機模型

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于模糊DE算法的粉末液壓機電液伺服系統(tǒng)PID參數(shù)優(yōu)化研究[J]. 戴本堯.  機電工程. 2019(04)
[2]基于遞推最小二乘與互補濾波的姿態(tài)估計[J]. 陳光武,李少遠,李文元,王迪,張琳婧.  控制理論與應(yīng)用. 2019(07)
[3]自適應(yīng)模糊PID技術(shù)在發(fā)射場供氣系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 楊宜禥,劉浩洋,岳龍華,王天航.  中國空間科學(xué)技術(shù). 2019(03)
[4]基于模糊PI及矢量變換控制方法的電動車驅(qū)動系統(tǒng)工況適應(yīng)性研究[J]. 王鵬博,盧秀和.  電測與儀表. 2019(08)
[5]串聯(lián)模糊PID控制的四旋翼無人機控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 胡改玲,桂亮,權(quán)雙璐,郭婷,王永泉,王軍平.  實驗技術(shù)與管理. 2019(03)
[6]基于四元數(shù)互補濾波的小型四旋翼姿態(tài)解算[J]. 李二闖,張建杰,袁亮,吳金強.  組合機床與自動化加工技術(shù). 2019(03)
[7]基于MPU6050的四軸飛行器姿態(tài)角解算[J]. 時琦.  科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2019(04)
[8]基于模糊自適應(yīng)算法的航天器姿態(tài)控制[J]. 周湛杰,王新生,王巖.  電機與控制學(xué)報. 2019(02)
[9]四旋翼無人機串級模糊自適應(yīng)PID控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 于文妍,楊坤林.  機械設(shè)計與制造. 2019(01)
[10]自適應(yīng)誤差四元數(shù)無跡卡爾曼濾波四旋翼飛行器姿態(tài)解算方法[J]. 崔培林,周翟和,呂品,胡斌.  西安交通大學(xué)學(xué)報. 2019(03)

博士論文
[1]非匹配不確定非線性系統(tǒng)自適應(yīng)模糊控制[D]. 李永明.大連海事大學(xué) 2014

碩士論文
[1]基于Linux的導(dǎo)航定位終端設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王星.河北科技大學(xué) 2019
[2]四軸飛行器飛控系統(tǒng)的設(shè)計和研究[D]. 李強.南昌大學(xué) 2018
[3]基于自適應(yīng)模糊PID的雙輪自平衡車的控制系統(tǒng)研究[D]. 羅燦.吉林大學(xué) 2018
[4]四軸飛行器姿態(tài)解算與控制系統(tǒng)研究[D]. 侯江寬.太原理工大學(xué) 2018
[5]基于自適應(yīng)模糊策略的可重復(fù)運載器姿態(tài)控制研究[D]. 毛奇.天津大學(xué) 2018



本文編號：3013191