發(fā)布時間：2021-06-11 11:15

　　本文選取多旋翼無人機為研究對象,旨在設計適用于無人機的自適應控制系統(tǒng)。多旋翼無人機已經(jīng)在航拍攝影、智能交通、植物保護等眾多領域得到應用。本文目的是設計一種應用于巡檢的多旋翼無人航拍機。總體研究了多旋翼無人機嵌入式控制系統(tǒng)的結構、動力學模型和相應的控制器設計。首先,針對巡檢功能設計的多旋翼無人航拍機,分析其設計需求,考慮續(xù)航時間、拍攝精度等問題,對無人機的機體及外設模塊進行選型設計。然后根據(jù)需求選用合適型號的各類傳感器和無線通信模塊,為構建嵌入式系統(tǒng)做準備。最后,在自主飛行條件下的無人機系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)流被合理地分配以設計整個飛行控制系統(tǒng)的結構。其次,分析多旋翼無人機的飛行原理,綜合動力學理論,對無人機進行建模,并在一定程度上簡化模型。然后,根據(jù)本文提出的自適應控制器研究方案,以姿態(tài)、高度系統(tǒng)為研究對象進行控制器設計。最后,模型參考自適應PID控制器（MRACPID）應用于飛行控制系統(tǒng)。另外,根據(jù)實際工程的需要,結合本文研究的自適應滑模控制方法,探討了多旋翼無人機的自適應性容錯控制。最后,在設計的無人機平臺上進行飛行實驗。對實驗數(shù)據(jù)進行處理和分析,其結果驗證了本文設計的無人機控制系統(tǒng)的有效性... 

【文章來源】：南京信息工程大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

麻省理工無人機實驗平臺

仍有研究空間。目前為止，關于自適應理論的控制算法日趨成熟，隨著智能控制興起，越來合神經(jīng)網(wǎng)絡等先進的算法的自適應控制器得到越來越多的關注和研究[21-34]。對于無人機平臺的發(fā)展國外研究平臺主要有美國麻省理工大學（Massactute of Technology，MIT），斯坦福大學（Stanford University），賓西法尼亞e Pennsylvania State University），日本千葉大學（CHIBA University）等。麻學主要研究方向為無人機的數(shù)學建模以及其控制方法，實現(xiàn)了基于視覺的室定位飛行，基于激光的復雜環(huán)境自主飛行和飛機編隊飛行如圖 1.1 所示；斯坦要研究開發(fā)了 STARMAC 系列多旋翼無人機器如圖 1.2 所示；賓夕法尼亞大機機身采用 Ascending 公司的產(chǎn)品如圖 1.3 所示，機身配備了室內(nèi)視覺定位模為毫米級；日本千葉大學其實驗平臺如圖 1.4 所示，目前研究多旋翼無人機與駕駛車輛上，以實現(xiàn)復雜環(huán)境下自主探勘的功能為當前研究目標。

e Pennsylvania State University），日本千葉大學（CHIBA University）等。學主要研究方向為無人機的數(shù)學建模以及其控制方法，實現(xiàn)了基于視覺的定位飛行，基于激光的復雜環(huán)境自主飛行和飛機編隊飛行如圖 1.1 所示；斯要研究開發(fā)了 STARMAC 系列多旋翼無人機器如圖 1.2 所示；賓夕法尼亞機機身采用 Ascending 公司的產(chǎn)品如圖 1.3 所示，機身配備了室內(nèi)視覺定位為毫米級；日本千葉大學其實驗平臺如圖 1.4 所示，目前研究多旋翼無人機駕駛車輛上，以實現(xiàn)復雜環(huán)境下自主探勘的功能為當前研究目標。圖 1.1 麻省理工無人機實驗平臺 圖 1.2 斯坦福大學 STARMACⅡ無人

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3224431