本文關(guān)鍵詞：四旋翼飛行器控制與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：四旋翼飛行器因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便操控、機(jī)動(dòng)靈活、可垂直起降等特點(diǎn),得到越來越廣泛的應(yīng)用,具有重要的軍用和民用價(jià)值。同時(shí),四旋翼飛行器的動(dòng)力學(xué)模型,具有欠驅(qū)動(dòng)、多變量、強(qiáng)耦合、非線性和不確定等特性,使其成為控制領(lǐng)域比較典型的被控對(duì)象,越來越多的用于各種控制理論與算法的驗(yàn)證。首先,本文對(duì)四旋翼飛行器的研究與發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行廣泛細(xì)致的調(diào)研,主要包括控制算法、建模與辨識(shí)方法、傳感器技術(shù)、視覺導(dǎo)航與定位技術(shù)、比較成熟的四旋翼飛行器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以及開源的飛行器控制項(xiàng)目等。其次,根據(jù)四旋翼飛行器結(jié)構(gòu)與機(jī)理特點(diǎn),基于歐拉角姿態(tài)表達(dá)方法,從空間運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)六個(gè)自由度,對(duì)四旋翼飛行器動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行分析,為接下來控制器設(shè)計(jì)提供依據(jù)。本文分別采用兩種方法設(shè)計(jì)四旋翼飛行器的控制器。第一種方法,對(duì)四旋翼飛行器動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行線性化處理,為每個(gè)控制通道設(shè)計(jì)PID控制器。第二種方法,直接針對(duì)原始的四旋翼飛行器動(dòng)力學(xué)模型,運(yùn)用反步法設(shè)計(jì)非線性控制器。利用OS4 Simulator對(duì)兩種控制器進(jìn)行仿真與對(duì)比分析。此外,本文對(duì)四旋翼飛行器基于AHRS的互補(bǔ)濾波姿態(tài)解算方法,基于光流的運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法以及基于超聲波傳感器的高度估計(jì)方法進(jìn)行分析與研究,并分別給出實(shí)際實(shí)現(xiàn)形式。最后,以開源飛控項(xiàng)目Multiwii為基礎(chǔ),搭建四旋翼飛行器實(shí)驗(yàn)平臺(tái),完成室內(nèi)條件下對(duì)四旋翼飛行器姿態(tài)控制、高度控制、定點(diǎn)懸�？刂频膶�(shí)驗(yàn)。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V249

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉麗麗;四旋翼飛行仿真器的建模及控制方法的研究[D];中南大學(xué);2009年

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本文編號(hào)：1296363