發(fā)布時間：2021-01-09 17:42

　　近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,以智能化和創(chuàng)新為代表的無人機正逐步融入到農(nóng)業(yè)植保、電力檢測、民用攝影、航空測繪以及氣象監(jiān)測等各個社會領(lǐng)域。然而單個無人機受能耗、重量、尺寸的限制,無法完成一些復(fù)雜的大規(guī)模任務(wù),而多無人機協(xié)同工作則可以實現(xiàn)任務(wù)分化和并行處理,使得每個無人機只完成既定的局部任務(wù)。這種分布式多智能體的編隊控制系統(tǒng)成為各大高校、科研院所研究的新熱點。四旋翼飛行器作為無人機的一個重要分支,尤其是在編隊控制領(lǐng)域,越來越受到廣大研究學(xué)者的重視。目前的研究主要集中在編隊形成和保持、隊形切換、路徑規(guī)劃等方面。多智能體協(xié)同編隊的主要方法有:跟隨領(lǐng)航者法、基于行為法、虛擬結(jié)構(gòu)法、人工勢場法等。本文以四旋翼飛行器為研究對象,重點研究了基于單四旋翼穩(wěn)定控制的編隊控制算法。首先介紹了四旋翼飛行器的結(jié)構(gòu)和原理,建立四旋翼飛行器的數(shù)學(xué)模型。然后對四旋翼硬件系統(tǒng)進行模塊化設(shè)計,給出了飛控系統(tǒng)的軟件設(shè)計方案。并對多傳感器進行信息融合,結(jié)合雙閉環(huán)PID的飛行控制器完成了單個四旋翼飛行器的穩(wěn)定控制。四旋翼飛行器編隊采用領(lǐng)航跟隨法,利用相對偏差距離和相對偏差角度實現(xiàn)編隊控制。本文給出了每個四旋翼位置的描述,在不... 

【文章來源】：曲阜師范大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

四旋翼結(jié)構(gòu)圖

動坐標系設(shè)置為機體坐標系(b系)，如圖 2.2 所示。圖 2.2 機體坐標系和地理坐標系示意圖2.2.2 變換矩陣四旋翼在空中的姿態(tài)都可以從地面坐標系按照某種順序旋轉(zhuǎn)得到。坐標變換矩陣指的是不同坐標系的轉(zhuǎn)換關(guān)系。假設(shè)四旋翼飛行器按照 z-y-x 的順序依次轉(zhuǎn)動，那么各坐標軸轉(zhuǎn)動的變換矩陣如下所示：繞 z 軸轉(zhuǎn)動 ， 001sincos0cossin0 zR (2.1)繞 y 軸轉(zhuǎn)動 22, sin0cos010cos0sinyR (2.2)繞 x 軸轉(zhuǎn)動 2,2 0sincos0cossin100xR (2.3)四旋翼飛行器按照 z-y-x 的順序依次轉(zhuǎn)動，則 xyzbzR R R R(2.4)即

機編隊的體系結(jié)構(gòu)決定了無人機之間的信息交主要分為集中式結(jié)構(gòu)、分散式結(jié)構(gòu)以及分布式過設(shè)立的一個控制中心，接收每個無人機狀態(tài)航速信息等)通過指令的形式發(fā)送到每個無人22]。點是減少了信息處理中間過程，提高了數(shù)據(jù)的隊問題時，數(shù)據(jù)處理量大，計算周期長，對控子系統(tǒng)軟件較為復(fù)雜，數(shù)據(jù)采集及控制復(fù)雜，新較為困難。，會占用較多的通訊資源，同時存在通訊通道心依賴程度較高，一旦控制中心出現(xiàn)故障，整 2-3 給出了集中式結(jié)構(gòu)示意圖。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]四旋翼的協(xié)調(diào)編隊飛行控制[D]. 陰梟雄.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號：2967111