本文關(guān)鍵詞：基于迭代學(xué)習(xí)的無(wú)人機(jī)的軌跡跟蹤控制

  更多相關(guān)文章： 四旋翼 飛行控制器 迭代學(xué)習(xí) 姿態(tài)數(shù)據(jù)融合

【摘要】：四旋翼直升機(jī)這個(gè)概念出現(xiàn)由來(lái)已久,最早起源于1907年,早期由于相關(guān)技術(shù)都不夠成熟,發(fā)展較為緩慢。隨著近年來(lái)空中機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步,以及它自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),四旋翼直升機(jī)逐漸展現(xiàn)出其巨大的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景。由于四旋翼直升機(jī)自身為非線(xiàn)性系統(tǒng),各通道間具有強(qiáng)耦合特性,這使其飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。此外,四旋翼飛行器逐漸趨于小型化發(fā)展,在其控制器中多采用體積小巧,功耗更低的MEMS傳感器,由于制造工藝的原因,傳感器的測(cè)量值有較大偏差,所以除了要設(shè)計(jì)良好的控制算法之外,對(duì)傳感器進(jìn)行分析、標(biāo)定和多傳感器的數(shù)據(jù)融合也顯得尤為重要。本文對(duì)控制和數(shù)據(jù)處理兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)研究。論文介紹了四旋翼飛行器的基本飛行原理以及課題后續(xù)工作需要用到的基礎(chǔ)知識(shí),并按照相關(guān)知識(shí)建立四旋翼動(dòng)力學(xué)模型。采用迭代學(xué)習(xí)的控制算法,依據(jù)四旋翼直升機(jī)的簡(jiǎn)化動(dòng)力學(xué)模型,結(jié)合卡爾曼濾波的最優(yōu)估計(jì)特性,估計(jì)出系統(tǒng)的重復(fù)性擾動(dòng)和未建模誤差。選取基于時(shí)域內(nèi)二次性能函數(shù)離散方程的最優(yōu)迭代學(xué)習(xí)算法,對(duì)估計(jì)出的模型誤差進(jìn)行擾動(dòng)補(bǔ)償,并用Matlab軟件仿真進(jìn)行學(xué)習(xí)算法的評(píng)估,通過(guò)仿真給出了四旋翼無(wú)人機(jī)的各種軌跡下的跟蹤結(jié)果,證明了算法的有效性。本文還搭建了四旋翼無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并對(duì)所使用的傳感器進(jìn)行了標(biāo)定,濾波處理,在硬件平臺(tái)上進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)工作,驗(yàn)證整體濾波性能的好壞,給出數(shù)據(jù)對(duì)比結(jié)果,并針對(duì)飛行器在飛行過(guò)程中會(huì)有傳感器數(shù)據(jù)采集異常以及有大機(jī)動(dòng)的情況,運(yùn)用卡方檢驗(yàn)的方法進(jìn)行故障檢測(cè)和隔離,數(shù)據(jù)結(jié)果顯示了該方法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：V249.12

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 辛健成;美國(guó)海軍無(wú)人機(jī)發(fā)展歷程[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2000年05期

2 時(shí)兆峰;以色列組建專(zhuān)門(mén)的無(wú)人機(jī)管理部門(mén)[J];飛航導(dǎo)彈;2001年10期

3 徐文;俄羅斯的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)——格蘭特[J];飛航導(dǎo)彈;2003年07期

4 何一波;各國(guó)使用的主要輕型無(wú)人機(jī)[J];飛航導(dǎo)彈;2003年11期

5 馬曉平;系統(tǒng)工程學(xué)在無(wú)人機(jī)研制中的應(yīng)用[J];航空科學(xué)技術(shù);2003年04期

6 柯邊;“影子200”戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)[J];航天電子對(duì)抗;2003年06期

7 溫羨嶠,李英;從美國(guó)無(wú)人機(jī)的發(fā)展來(lái)看無(wú)人機(jī)在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用前景[J];現(xiàn)代防御技術(shù);2003年05期

8 王永壽;日本無(wú)人機(jī)的研究開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀與動(dòng)向[J];飛航導(dǎo)彈;2003年08期

9 袁剛輝;徐志紅;;不斷壯大的俄羅斯無(wú)人機(jī)家族[J];現(xiàn)代兵器;2003年02期

10 徐文;俄羅斯無(wú)人機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀[J];飛航導(dǎo)彈;2004年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王林;張慶杰;朱華勇;沈林成;;遠(yuǎn)程異地多無(wú)人機(jī)系統(tǒng)控制權(quán)切換技術(shù)研究[A];2009中國(guó)控制與決策會(huì)議論文集（3）[C];2009年

2 譚健美;張琚;閆娟;;信息無(wú)人機(jī)系統(tǒng)——無(wú)人機(jī)發(fā)展史上新的里程碑[A];第二屆中國(guó)航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集[C];2006年

3 黃愛(ài)鳳;鄧克緒;;民用無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)[A];第九屆長(zhǎng)三角科技論壇——航空航天科技創(chuàng)新與長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展分論壇論文集[C];2012年

4 劉長(zhǎng)亮;;無(wú)人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)氣道開(kāi)度自適應(yīng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];2009年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（第三分冊(cè)）[C];2009年

5 丁霖;;無(wú)人機(jī)系統(tǒng)人機(jī)交互界面淺析[A];探索 創(chuàng)新 交流（第4集）——第四屆中國(guó)航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集[C];2010年

6 劉澤坤;呂繼淮;;艦載無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性[A];人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)工程創(chuàng)立20周年紀(jì)念大會(huì)暨第五屆全國(guó)人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

7 葉烽;宋祖勛;;無(wú)人機(jī)系統(tǒng)電磁兼容性測(cè)試研究[A];第十四屆全國(guó)電磁兼容學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

8 易當(dāng)祥;呂國(guó)志;沈玲玲;;多級(jí)路況下車(chē)載無(wú)人機(jī)疲勞載荷仿真[A];第十二屆全國(guó)疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

9 錢(qián)正祥;金繼才;楊鷺怡;;未來(lái)局部戰(zhàn)爭(zhēng)中反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)對(duì)策研究[A];探索創(chuàng)新交流－－中國(guó)航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集[C];2004年

10 高鵬騏;晏磊;趙紅穎;何定洲;;無(wú)人機(jī)遙感控制平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];第十五屆全國(guó)遙感技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C];2005年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 洪山;法國(guó)、德國(guó)和西班牙簽約共同研發(fā)三國(guó)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2007年

2 崔璽康;對(duì)抗無(wú)人機(jī)所面臨的新挑戰(zhàn)[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2007年

3 林英;無(wú)人機(jī)將進(jìn)入現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)領(lǐng)域[N];光明日?qǐng)?bào);2007年

4 本報(bào)記者 陳永杰　馬佳;中國(guó)無(wú)人機(jī)亮相：戰(zhàn)爭(zhēng)“零傷亡”將實(shí)現(xiàn)[N];北京科技報(bào);2008年

5 祖茜楓;“綜合者”：攜帶小導(dǎo)彈的小無(wú)人機(jī)[N];中國(guó)國(guó)防報(bào);2008年

6 王磊;印度期望打造強(qiáng)大無(wú)人機(jī)部隊(duì)[N];學(xué)習(xí)時(shí)報(bào);2009年

7 李荔;無(wú)人機(jī)“俯瞰”黃河災(zāi)情[N];北京科技報(bào);2011年

8 本報(bào)記者 宋斌斌;我國(guó)無(wú)人機(jī)應(yīng)用高端化趨勢(shì)明顯[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2011年

9 吳飛;反恐十年無(wú)人機(jī)扶搖直上[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2011年

10 司古;美無(wú)人機(jī)遭神秘病毒入侵[N];國(guó)防時(shí)報(bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳巖;蟻群優(yōu)化理論在無(wú)人機(jī)戰(zhàn)術(shù)控制中的應(yīng)用研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

2 林林;基于協(xié)同機(jī)制的多無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

3 劉春陽(yáng);無(wú)人機(jī)隱身技術(shù)若干問(wèn)題研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

4 王小剛;非線(xiàn)性濾波方法在無(wú)人機(jī)相對(duì)導(dǎo)航上的應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

5 黃國(guó)勇;變推力軸線(xiàn)無(wú)人機(jī)飛行控制技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

6 鄭維剛;基于無(wú)人機(jī)紅外影像技術(shù)的配電網(wǎng)巡檢系統(tǒng)研究[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

7 許德新;無(wú)人機(jī)光電載荷視軸穩(wěn)定技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

8 唐晏;基于無(wú)人機(jī)采集圖像的植被識(shí)別方法研究[D];成都理工大學(xué);2014年

9 王世華;碟型涵道式無(wú)人機(jī)總體設(shè)計(jì)及飛行控制系統(tǒng)理論與仿真研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

10 何敬;基于點(diǎn)線(xiàn)特征匹配的無(wú)人機(jī)影像拼接技術(shù)[D];西南交通大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙敏;分布式多類(lèi)型無(wú)人機(jī)協(xié)同任務(wù)分配研究及仿真[D];南京理工大學(xué);2009年

2 劉志花;無(wú)人機(jī)故障預(yù)測(cè)與健康管理技術(shù)研究[D];北京化工大學(xué);2010年

3 劉愛(ài)兵;可變形無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)[D];南京航空航天大學(xué);2009年

4 易姝姝;無(wú)人機(jī)飛行場(chǎng)景及數(shù)據(jù)的可視化仿真與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2010年

5 張佳璐;無(wú)人機(jī)項(xiàng)目綜合評(píng)價(jià)研究[D];北京郵電大學(xué);2011年

6 趙志鴻;某型無(wú)人機(jī)雙發(fā)火箭助推發(fā)射動(dòng)力學(xué)建模與仿真研究[D];南京理工大學(xué);2007年

7 李建華;某無(wú)人機(jī)發(fā)射系統(tǒng)技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2008年

8 戴世通;無(wú)人機(jī)飛行可視化仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];西安理工大學(xué);2008年

9 曹攀峰;敵對(duì)與非敵對(duì)環(huán)境下無(wú)人機(jī)群的協(xié)同搜索路徑與策略研究[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

10 張錫憲;無(wú)人機(jī)測(cè)控中數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：1283346