【摘要】：隨著嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、控制技術(shù)和無人機系統(tǒng)技術(shù)的快速發(fā)展,面對日益復雜的環(huán)境和多樣化的需求,很多情況下,單機無人機系統(tǒng)無法滿足復雜的任務(wù)要求,需要由具有單功能或多功能的單機構(gòu)建的多機系統(tǒng)進行協(xié)同工作。協(xié)同無人機系統(tǒng)不但可以完成單無人機無法完成的任務(wù),而且能使效率明顯提高。構(gòu)建多機協(xié)同系統(tǒng)的過程中,魯棒性是非常重要的考量因素。假設(shè)協(xié)同系統(tǒng)中某個單機出現(xiàn)故障,此時如果在設(shè)計單機無人機控制律或者協(xié)同控制律時沒有考慮魯棒性,那么該故障無人機很有可能出現(xiàn)不可預(yù)知的狀況,給整個協(xié)同系統(tǒng)造成災(zāi)難性的后果。因此無論對于單機的控制還是協(xié)同控制律的設(shè)計,都應(yīng)當考慮系統(tǒng)的魯棒性。針對于單機控制,本文設(shè)計了基于不確定性及干擾估計器UDE的四旋翼飛行器的控制系統(tǒng),包括姿態(tài)控制器與位置控制器,并在存在模型不確定性和外界干擾的情況下利用仿真平臺驗證干擾估計與干擾抑制技術(shù)的效果,驗證了基于UDE的姿態(tài)以及位置控制器的有效性。針對由單機構(gòu)建的多機運動同步系統(tǒng),分別對內(nèi)環(huán)的姿態(tài)控制與外環(huán)的位置控制進行討論。針對姿態(tài)同步,本文討論基于全狀態(tài)信息的狀態(tài)反饋姿態(tài)同步和無角速度測量信息的控制方案,分別作為多旋翼飛機協(xié)同系統(tǒng)姿態(tài)同步控制方案的主要方案和備用方案,增強協(xié)同系統(tǒng)在未知環(huán)境作業(yè)時的可靠性。針對位置同步,分為垂直位置和水平位置同步。針對垂直位置同步,本文提出一種高度測量信號的數(shù)據(jù)融合和濾波方案,從而更準確的獲得高度測量信號。針對水平位置同步,介紹四軸非線性模型在小角度擾動下,位置模型可以近似看作雙積分模型�；陔p積分模型,提出了一種魯棒分布式運動算法,對其進行收斂性分析進行仿真與實物驗證。
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第二章 多旋翼飛行器系統(tǒng)建模與平臺構(gòu)建覺輔助系統(tǒng)采用如圖2-12所示的視覺系統(tǒng)幫助四旋翼飛行器進行輔助定位內(nèi)飛行，，無法獲得GPS信號作為反饋，因此采用視覺系統(tǒng)解算置，為四旋翼的內(nèi)外環(huán)控制提供反饋信號。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：V279;V249.1

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

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2 曹志強,王碩,張斌,譚民;基于Motor Schema的多移動機器人隊形優(yōu)化控制[J];控制與決策;2001年S1期

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1 郭劍東;無人傾轉(zhuǎn)旋翼機飛行控制研究[D];南京航空航天大學;2013年

本文編號：2632318