隨著研究者們針對四旋翼無人機(jī)在控制性能與容錯能力方面的研究不斷深入,使得其應(yīng)用技術(shù)水平也得到了提升,功能愈加多樣化,操控性也越來越好。在此背景下,四旋翼無人機(jī)在軍事、農(nóng)業(yè)以及影視拍攝等領(lǐng)域的應(yīng)用也更加廣泛。由于四旋翼無人機(jī)是一種欠驅(qū)動、強(qiáng)耦合、非線性的系統(tǒng),因此對控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性就提出了更高的要求。且由于四旋翼無人機(jī)有機(jī)體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,材料輕質(zhì)的特點,因為零部件負(fù)擔(dān)過重導(dǎo)致的故障情形也引起了眾多學(xué)者的關(guān)注。四旋翼無人機(jī)的執(zhí)行器擔(dān)當(dāng)?shù)墓ぷ魅蝿?wù)尤為繁重,由于高強(qiáng)度的使用,因此也更容易發(fā)生故障。當(dāng)執(zhí)行器發(fā)生故障后若無法進(jìn)行有效的容錯控制,將會造成飛行任務(wù)無法完成、機(jī)體受損甚至是對生命財產(chǎn)損失的嚴(yán)重后果。因此本文針對執(zhí)行器發(fā)生部分失效故障的問題設(shè)計容錯控制器,以期使四旋翼無人機(jī)在發(fā)生執(zhí)行器故障后仍能保持正常飛行或性能損失在可接受范圍內(nèi)�；谝陨蠁栴}本課題做了如下研究:首先,介紹了四旋翼無人機(jī)的飛行原理以及各個飛行動作下的執(zhí)行器運(yùn)行機(jī)制;建立了四旋翼無人機(jī)的機(jī)體坐標(biāo)系與地面坐標(biāo)系,以及兩個坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換方式。根據(jù)了四旋翼無人機(jī)的與動力學(xué)原理,建立了系統(tǒng)角運(yùn)動的非線性模型以及線運(yùn)動非線性模型,在此基... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

BZK005C軍用無人機(jī)隨著材料、電子以及計算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展，旋翼無人機(jī)的技術(shù)水平也迅速提高

基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的四旋翼無人機(jī)故障診斷與容錯控制2所示為植保無人機(jī)，圖1.3為攝影無人機(jī)。圖1.2植保無人機(jī)圖1.3攝影無人機(jī)圖由于四旋翼無人機(jī)的廣泛應(yīng)用，越來越多的專家學(xué)者投入到四旋翼無人機(jī)的研究中來，這促使四旋翼無人機(jī)的研究水平有了更大進(jìn)步。四旋翼無人機(jī)依靠四個十字形分布的旋翼來提供升力，通過控制旋翼的轉(zhuǎn)速來完成升降、翻滾、俯仰等動作。由于兩組旋翼的轉(zhuǎn)動方向相反、因此可以產(chǎn)生反扭力矩來避免機(jī)身旋轉(zhuǎn)。四旋翼無人機(jī)是一個強(qiáng)耦合、欠驅(qū)動的系統(tǒng)又因其執(zhí)行機(jī)構(gòu)眾多，因此穩(wěn)定性就成為了學(xué)者們的研究重點[5-7]。隨著四旋翼無人機(jī)研究技術(shù)的發(fā)展，其執(zhí)行結(jié)構(gòu)也愈加復(fù)雜，在頻繁地執(zhí)行任務(wù)的過程中，難免會有各種各樣的執(zhí)行器故障發(fā)生，這會嚴(yán)重影響四旋翼無人機(jī)的飛行性能，造成財產(chǎn)損失甚至人員傷亡。由于上述原因，對四旋翼無人機(jī)的故障診斷與容錯控制的研究就顯得尤為必要。進(jìn)十年來針對四旋翼無人機(jī)執(zhí)行器的故障診斷研究持續(xù)發(fā)展，四旋翼無人機(jī)的大部分故障原因在于長期高強(qiáng)度運(yùn)轉(zhuǎn)造成結(jié)構(gòu)上的損傷從而損失升力。如果四旋翼無人機(jī)設(shè)計容錯控制系統(tǒng)，可以使得四旋翼無人機(jī)在故障發(fā)生后，通過容錯控制對故障的處理，仍能夠維持性能的損失在可接受的范圍內(nèi)，從而避免造成更大的生命財產(chǎn)損失。通過對四旋翼無人機(jī)不同類型故障如執(zhí)行器故障，傳感器故障以及控制器故障的研究，使得四旋翼無

基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的四旋翼無人機(jī)故障診斷與容錯控制2所示為植保無人機(jī)，圖1.3為攝影無人機(jī)。圖1.2植保無人機(jī)圖1.3攝影無人機(jī)圖由于四旋翼無人機(jī)的廣泛應(yīng)用，越來越多的專家學(xué)者投入到四旋翼無人機(jī)的研究中來，這促使四旋翼無人機(jī)的研究水平有了更大進(jìn)步。四旋翼無人機(jī)依靠四個十字形分布的旋翼來提供升力，通過控制旋翼的轉(zhuǎn)速來完成升降、翻滾、俯仰等動作。由于兩組旋翼的轉(zhuǎn)動方向相反、因此可以產(chǎn)生反扭力矩來避免機(jī)身旋轉(zhuǎn)。四旋翼無人機(jī)是一個強(qiáng)耦合、欠驅(qū)動的系統(tǒng)又因其執(zhí)行機(jī)構(gòu)眾多，因此穩(wěn)定性就成為了學(xué)者們的研究重點[5-7]。隨著四旋翼無人機(jī)研究技術(shù)的發(fā)展，其執(zhí)行結(jié)構(gòu)也愈加復(fù)雜，在頻繁地執(zhí)行任務(wù)的過程中，難免會有各種各樣的執(zhí)行器故障發(fā)生，這會嚴(yán)重影響四旋翼無人機(jī)的飛行性能，造成財產(chǎn)損失甚至人員傷亡。由于上述原因，對四旋翼無人機(jī)的故障診斷與容錯控制的研究就顯得尤為必要。進(jìn)十年來針對四旋翼無人機(jī)執(zhí)行器的故障診斷研究持續(xù)發(fā)展，四旋翼無人機(jī)的大部分故障原因在于長期高強(qiáng)度運(yùn)轉(zhuǎn)造成結(jié)構(gòu)上的損傷從而損失升力。如果四旋翼無人機(jī)設(shè)計容錯控制系統(tǒng)，可以使得四旋翼無人機(jī)在故障發(fā)生后，通過容錯控制對故障的處理，仍能夠維持性能的損失在可接受的范圍內(nèi)，從而避免造成更大的生命財產(chǎn)損失。通過對四旋翼無人機(jī)不同類型故障如執(zhí)行器故障，傳感器故障以及控制器故障的研究，使得四旋翼無

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]四旋翼無人機(jī)自抗擾容錯控制研究[D]. 劉栩粼.西南科技大學(xué) 2019
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本文編號：3318254