發(fā)布時間：2021-11-26 13:59

　　四旋翼無人機因其結構簡單,控制靈活,支持垂直起飛、垂直下降,空中懸停以及可以實現(xiàn)低空穩(wěn)定飛行的特性,在眾多的領域得到了廣泛的應用,成為國內外的研究熱點。然而,四旋翼無人機是一個非常復雜的系統(tǒng),具有非線性程度較高,耦合性較強,驅動性欠缺等特點,導致了其動力學模型的建立、飛行路徑的跟蹤控制都有較大難度。近年來,隨著四旋翼無人機的相關理論的發(fā)展,四旋翼無人機的飛行原理和動力學模型被不斷完善,針對四旋翼無人機的路徑跟蹤控制算法發(fā)展,但應用最廣泛的還是PID算法。PID算法是經典控制中的一種典型算法,具有模型簡單,容易調試,控制魯棒性較好的優(yōu)點。但是PID算法是一種線性方法,對四旋翼無人機等非線性系統(tǒng)的控制會導致性能的丟失。自抗擾控制（Auto/Active Distribute Rejection Controller,ADRC）算法是針對PID算法的缺陷改進得到的,不僅具有PID算法的所有優(yōu)點,還具有較好的動態(tài)控制性能。ADRC算法中的核心部分是狀態(tài)觀測器,通過觀測來自對系統(tǒng)外部的擾動并對系統(tǒng)的控制器進行補償,具有較好的魯棒性。在大疆M100四旋翼無人機上設計了基于ADRC的路徑跟蹤控制器并... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

四旋翼無人機結構圖

轉方向為逆時針方向�？氐妮斎肓渴瞧渌膫�旋翼的轉速大小，但括前后，俯仰，左右，翻滾，偏航，垂直六可以實現(xiàn)多種方式的運動，但是其仍是典型式可以概括為以下四種(規(guī)定四旋翼無人機前進方向)，具體如下圖 2.2-圖 2.5 所示。停無人機的四個旋翼的轉速相等，即不讓無四個電機同時增大或減少相同的控制量來轉產生的總升力大于無人機機身總重量時翼產生的總升力小于無人機機身總重量時，無其總重量的時，無人機將會在空中懸停，如

圖 2- 3 前后和俯仰運動上，即保持電機 2 和電機 4 轉速不變的前提下轉速；電機 3 和電機 1 增加減少相同大小的不變，避免無人機產生其他方向的多余的分量生受力不均，會使無人機繞 y 軸旋轉發(fā)生傾 x 軸正方向會產生一個水平牽引力，使得加電機 1 和減少電機 3 相同大小的轉速，將人機將會做水平向后的運動，如圖 2-3 所示。動

【參考文獻】：
期刊論文
[1]四旋翼無人機SO（3）自適應控制器設計[J]. 劉錦濤,吳文海,李靜,周思羽.  控制工程. 2016(08)
[2]小型無人機多傳感器組合導航系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 周紅坤.  電子科技. 2016(08)
[3]四旋翼飛行器的自抗擾飛行控制方法[J]. 劉一莎,楊晟萱,王偉.  控制理論與應用. 2015(10)
[4]基于自抗擾理論的小型四旋翼飛行器姿態(tài)控制[J]. 張廣昱,袁昌盛.  航空工程進展. 2014(03)
[5]基于自適應逆控制方法的小型四旋翼無人直升機姿態(tài)控制[J]. 李勁松,宋立博,顏國正.  上海交通大學學報. 2012(06)
[6]四旋翼微型飛行平臺姿態(tài)穩(wěn)定控制試驗研究[J]. 周權,黃向華,朱理化.  傳感器與微系統(tǒng). 2009(05)
[7]四旋翼飛行仿真器的建模研究[J]. 劉麗麗,彭輝,劉敏安.  微計算機信息. 2009(04)
[8]四旋翼微型飛行器控制系統(tǒng)設計[J]. 楊明志,王敏.  計算機測量與控制. 2008(04)
[9]微小型四旋翼飛行器的研究現(xiàn)狀與關鍵技術[J]. 聶博文,馬宏緒,王劍,王建文.  電光與控制. 2007(06)
[10]自抗擾控制技術[J]. 韓京清.  前沿科學. 2007(01)

碩士論文
[1]不確定情況下欠驅動四旋翼無人機的控制系統(tǒng)研究[D]. 盧鴻波.天津大學 2017
[2]四旋翼飛行器控制系統(tǒng)設計[D]. 李堯.大連理工大學 2013
[3]基于DSP的四旋翼無人機驅動器的控制研究[D]. 曾偉.天津大學 2012
[4]四旋翼垂直起降機的魯棒控制問題研究[D]. 姜洋.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[5]四旋翼飛行仿真器的建模及控制方法的研究[D]. 劉麗麗.中南大學 2009
[6]小型四旋翼飛行器飛行控制系統(tǒng)研究與設計[D]. 劉煥曄.上海交通大學 2009
[7]四旋翼無人直升機飛行控制技術研究[D]. 單海燕.南京航空航天大學 2008
[8]四旋翼直升機控制問題研究[D]. 姚元鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2007
[9]微小型四旋翼無人直升機建模及控制方法研究[D]. 聶博文.國防科學技術大學 2006



本文編號：3520290