【摘要】：近年來,隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展,四旋翼無人飛行器由于成本低廉、機(jī)動(dòng)性較強(qiáng)、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單,在軍用、民用、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域受到歡迎。由于其通常在室外工作,故工作時(shí)會(huì)受到風(fēng)的干擾作用,這也成了制約無人機(jī)發(fā)展的一大原因,提高無人機(jī)應(yīng)對(duì)風(fēng)干擾的能力,成為了許多高校、研究機(jī)構(gòu)的研究課題。為提高無人機(jī)在遇到風(fēng)干擾時(shí)的穩(wěn)定性以及應(yīng)變能力,提出利用改進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析無人機(jī)的姿態(tài)角信息來識(shí)別無人機(jī)所受風(fēng)干擾,并根據(jù)得到的受風(fēng)情況設(shè)計(jì)飛行控制策略躲避風(fēng)干擾。另外設(shè)計(jì)考慮風(fēng)干擾的控制算法,提高無人機(jī)在遇到風(fēng)干擾時(shí)的穩(wěn)定性。本文在無人機(jī)受風(fēng)狀態(tài)識(shí)別并制定相應(yīng)飛行策略以及無人機(jī)穩(wěn)定控制方面做了以下工作:1、針對(duì)現(xiàn)有無人機(jī)風(fēng)場估計(jì)方法中存在的計(jì)算復(fù)雜、需額外搭載傳感器等問題,提出基于粗糙集遺傳(RS-GA)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無人機(jī)受風(fēng)狀態(tài)估計(jì)方法,并根據(jù)無人機(jī)受風(fēng)信息以及風(fēng)干擾作用特點(diǎn)制定飛行控制策略。仿真結(jié)果表明該方法具有較高的識(shí)別率以及較短的訓(xùn)練時(shí)間,證明了其在無人機(jī)上應(yīng)用的有效性;2、針對(duì)現(xiàn)有PID控制器響應(yīng)時(shí)間長、存在超調(diào)、抗干擾能力差的問題,考慮風(fēng)場對(duì)無人機(jī)的干擾作用,設(shè)計(jì)了部分干擾已知的ADRC控制器。仿真表明無人機(jī)的姿態(tài)和位置誤差均在合理范圍內(nèi),證明該算法能有效提高無人機(jī)在風(fēng)干擾下的穩(wěn)定性;3、改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室上一代飛控,對(duì)其重新設(shè)計(jì)、制板,大大減小了其體積和質(zhì)量,搭載ADRC控制算法的新一代飛控在飛行實(shí)驗(yàn)中基本實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)的穩(wěn)定控制。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V279;V249.1

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