隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,四旋翼無(wú)人機(jī)被廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè),但是隨著社會(huì)環(huán)境的日趨復(fù)雜,單架無(wú)人機(jī)所需完成的任務(wù)也變得更加困難,這就需要對(duì)無(wú)人機(jī)的編隊(duì)控制加以深入地研究。無(wú)人機(jī)編隊(duì)與單架無(wú)人機(jī)相比,它執(zhí)行任務(wù)的效率更高,所能完成的工作更加復(fù)雜,整個(gè)系統(tǒng)的容錯(cuò)能力也更強(qiáng)。然而,在目前大多數(shù)研究成果中,主要針對(duì)于時(shí)不變編隊(duì),應(yīng)該指出的是時(shí)不變編隊(duì)的控制理論一般不能夠直接應(yīng)用于時(shí)變編隊(duì),因此,研究時(shí)變編隊(duì)的控制更加有意義。本文主要以四旋翼無(wú)人機(jī)為研究對(duì)象,對(duì)無(wú)人機(jī)編隊(duì)控制方法及其所涉及的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,基于領(lǐng)導(dǎo)跟隨無(wú)人機(jī)編隊(duì)控制方法,考慮無(wú)人機(jī)編隊(duì)在機(jī)動(dòng)飛行過(guò)程中姿態(tài)子系統(tǒng)的角度飽和問(wèn)題,通過(guò)將角度飽和視為一種系統(tǒng)擾動(dòng),進(jìn)而設(shè)計(jì)一種指數(shù)觀測(cè)器來(lái)對(duì)該擾動(dòng)進(jìn)行觀測(cè),根據(jù)其觀測(cè)結(jié)果設(shè)計(jì)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的控制律,通過(guò)該控制律能夠有效地抑制無(wú)人機(jī)編隊(duì)在機(jī)動(dòng)飛行時(shí)所產(chǎn)生的角度飽和。其次,由于現(xiàn)有研究成果中的無(wú)人機(jī)編隊(duì)模型的描述是由復(fù)雜的方程組所構(gòu)成,針對(duì)這一問(wèn)題,提出了帶有時(shí)變參數(shù)的橢球方程來(lái)對(duì)編隊(duì)模型進(jìn)行描述,這種描述方式使得時(shí)變編隊(duì)的靈活性得以提高,可操作性更強(qiáng)。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)... 

【文章來(lái)源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 四旋翼無(wú)人機(jī)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 無(wú)人機(jī)編隊(duì)控制的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 相關(guān)背景知識(shí)介紹
    2.1 滑模控制理論
    2.2 四旋翼無(wú)人機(jī)建模
        2.2.1 四旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)組成及飛行原理
        2.2.2 坐標(biāo)系與旋轉(zhuǎn)矩陣
        2.2.3 無(wú)人機(jī)非線性建模
    2.3 Lyapunov穩(wěn)定性理論
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于指數(shù)觀測(cè)器的無(wú)人機(jī)機(jī)動(dòng)飛行編隊(duì)控制
    3.1 引言
    3.2 四旋翼無(wú)人機(jī)的控制
        3.2.1 無(wú)人機(jī)非線性模型
        3.2.2 無(wú)人機(jī)位置控制器的設(shè)計(jì)
        3.2.3 無(wú)人機(jī)姿態(tài)控制器的設(shè)計(jì)
    3.3 四旋翼無(wú)人機(jī)編隊(duì)模型
    3.4 編隊(duì)控制器的設(shè)計(jì)
    3.5 仿真驗(yàn)證
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于同步策略的無(wú)人機(jī)時(shí)變編隊(duì)控制
    4.1 引言
    4.2 無(wú)人機(jī)編隊(duì)約束
    4.3 四旋翼無(wú)人機(jī)控制器的設(shè)計(jì)
        4.3.1 編隊(duì)同步控制策略
        4.3.2 姿態(tài)控制策略
    4.4 仿真研究
    4.5 本章小結(jié)
第五章 帶狀態(tài)時(shí)延的無(wú)人機(jī)時(shí)變編隊(duì)控制
    5.1 引言
    5.2 問(wèn)題描述
    5.3 時(shí)延觀測(cè)器的設(shè)計(jì)與分析
    5.4 無(wú)人機(jī)控制器的設(shè)計(jì)
        5.4.1 位置子系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)
        5.4.2 姿態(tài)子系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)
    5.5 仿真驗(yàn)證
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫(xiě)的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專(zhuān)利
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]面向空地協(xié)同作戰(zhàn)的無(wú)人機(jī)-無(wú)人車(chē)異構(gòu)時(shí)變編隊(duì)跟蹤控制[J]. 周思全,化永朝,董希旺,李清東,任章.  航空兵器. 2019(04)
[2]基于大疆無(wú)人機(jī)測(cè)繪產(chǎn)品制作方法研究[J]. 周海龍,周光耀.  測(cè)繪與空間地理信息. 2019(01)
[3]傾轉(zhuǎn)四旋翼UAV過(guò)渡狀態(tài)下旋翼/機(jī)身氣動(dòng)干擾數(shù)值分析[J]. 杜思亮,王策,孫宏佳,唐正飛,招啟軍.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[4]基于Leader-Follower編隊(duì)的無(wú)人機(jī)協(xié)同跟蹤地面目標(biāo)制導(dǎo)律設(shè)計(jì)[J]. 張民,夏衛(wèi)政,黃坤,陳欣.  航空學(xué)報(bào). 2018(02)
[5]基于改進(jìn)ACO算法的多UAV協(xié)同航路規(guī)劃[J]. 張耀中,李寄瑋,胡波,張建東.  火力與指揮控制. 2017(05)
[6]新型涵道四旋翼飛行器總體/飛控一體化設(shè)計(jì)[J]. 范瑤,朱清華.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]人工勢(shì)場(chǎng)和虛擬結(jié)構(gòu)相結(jié)合的多水下機(jī)器人編隊(duì)控制[J]. 潘無(wú)為,姜大鵬,龐永杰,李岳明,張強(qiáng).  兵工學(xué)報(bào). 2017(02)
[8]非完整性約束的平面多智能體位置時(shí)變一致性控制[J]. 趙俊,劉國(guó)平.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(07)
[9]大疆精靈4正式發(fā)布 最智能的無(wú)人機(jī)來(lái)了[J]. 吳敏一.  計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò). 2016(05)
[10]無(wú)人機(jī)編隊(duì)飛行的自適應(yīng)控制設(shè)計(jì)[J]. 王建宏,許鶯,熊朝華.  華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)



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