因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、能垂直起降等特點(diǎn),四旋翼無人機(jī)已成為工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的熱門研究課題。但四旋翼無人機(jī)對(duì)環(huán)境變化極為敏感,使得對(duì)飛行姿態(tài)的精確控制難度較大,這對(duì)無人機(jī)飛控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者來說是一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn),也使得飛行控制算法成為對(duì)四旋翼無人機(jī)控制的關(guān)鍵技術(shù)之一。到目前為止,四旋翼無人機(jī)的核心控制方法仍然是PID控制,因?yàn)樵擄w行控制方法不需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行精確建模,只需根據(jù)系統(tǒng)誤差,通過模糊規(guī)則調(diào)整控制器的參數(shù),實(shí)現(xiàn)飛行控制�；趪�(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的研究成果,本論文對(duì)無人機(jī)PID控制器的設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)和測(cè)試,主要研究?jī)?nèi)容包括如下三個(gè)方面:1)對(duì)無人機(jī)姿態(tài)角修正方法的研究。采用卡爾曼濾波算法降低傳感器輸出噪聲對(duì)姿態(tài)角的干擾,從而提高姿態(tài)計(jì)算的準(zhǔn)確性,通過MATLAB仿真以及實(shí)際試飛驗(yàn)證了卡爾曼濾波算法的有效性。實(shí)驗(yàn)表明無人機(jī)姿態(tài)角的實(shí)際值和卡爾曼濾波算法估計(jì)值的仿真曲線高度相似,證實(shí)了該姿態(tài)角修正方法可顯著提高無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)輸入值的可靠性;2)對(duì)無人機(jī)的姿態(tài)控制算法的研究。設(shè)計(jì)方法結(jié)合經(jīng)典PID和模糊控制的優(yōu)點(diǎn),通過選擇合適的模糊規(guī)則建立參數(shù)自整定的模糊PID控制器,實(shí)現(xiàn)了PID參數(shù)的自行校... 

【文章來源】：安徽工程大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

無人機(jī)的“X”型模式圖

表中“↑”代表加大電機(jī)轉(zhuǎn)速，“↓”代表減小電機(jī)轉(zhuǎn)速。四旋翼無人機(jī)動(dòng)力學(xué)建模 坐標(biāo)系定義動(dòng)是相對(duì)的，要建立無人機(jī)在空間中的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，首先要確定描述其運(yùn)參考系，而描述在一個(gè)物體在三維空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)至少需要兩個(gè)坐標(biāo)系，即描身運(yùn)動(dòng)方向的參考系和描述無人機(jī)相對(duì)地面位置的參考系。本設(shè)計(jì)選取地理系和載體坐標(biāo)系來描述空間中物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。地理坐標(biāo)系選取常用的東北考系[46]，即參考系的三軸 OX 軸指向東，OY 軸指向北，OZ 軸指向天，如2 所示，地理坐標(biāo)系用 N(X，Y，Z)表示。圖 2-3 所示為機(jī)體坐標(biāo)系，用 B(x，表示。從地理坐參考系到載體參考系的轉(zhuǎn)換本文采用四元數(shù)的方法來描述。

表中“↑”代表加大電機(jī)轉(zhuǎn)速，“↓”代表減小電機(jī)轉(zhuǎn)速。四旋翼無人機(jī)動(dòng)力學(xué)建模 坐標(biāo)系定義動(dòng)是相對(duì)的，要建立無人機(jī)在空間中的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，首先要確定描述其運(yùn)參考系，而描述在一個(gè)物體在三維空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)至少需要兩個(gè)坐標(biāo)系，即描身運(yùn)動(dòng)方向的參考系和描述無人機(jī)相對(duì)地面位置的參考系。本設(shè)計(jì)選取地理系和載體坐標(biāo)系來描述空間中物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。地理坐標(biāo)系選取常用的東北考系[46]，即參考系的三軸 OX 軸指向東，OY 軸指向北，OZ 軸指向天，如2 所示，地理坐標(biāo)系用 N(X，Y，Z)表示。圖 2-3 所示為機(jī)體坐標(biāo)系，用 B(x，表示。從地理坐參考系到載體參考系的轉(zhuǎn)換本文采用四元數(shù)的方法來描述。


本文編號(hào)：2900515