最近幾年,針對固定翼以及多旋翼等無人飛行器在理論和應(yīng)用方面的研究變得越來越火熱,很多高校以及研究機(jī)構(gòu)都投入了大量的資金進(jìn)行相關(guān)研究。四軸飛行器與其他航空器相比制作相對簡單、價(jià)格也較為低廉,但卻是一個(gè)擁有六個(gè)自由度四個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的復(fù)雜不穩(wěn)定的欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。由于自由度和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的非線性耦合,四軸飛行器的穩(wěn)定控制變得更加艱難。也因此,其成為很多高校的數(shù)學(xué)建模仿真和控制算法驗(yàn)證的首選研究平臺。本文針對四軸飛行器在其姿態(tài)控制以及其捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的傳感器校準(zhǔn)和姿態(tài)解算模塊設(shè)計(jì)方面存在的問題做了以下工作:1、針對捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)使用的MEMS傳感器組成的慣性測量單元精度低、噪聲大、容易引起積分漂移的特點(diǎn),建立了慣性傳感器以及磁力計(jì)誤差模型并在此基礎(chǔ)上對校準(zhǔn)算法進(jìn)行了優(yōu)化,然后對傳感器數(shù)據(jù)做了濾波處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法可以顯著降低傳感器的測量誤差,提高傳感器抗干擾能力。2、提出了一種改進(jìn)型自適應(yīng)無跡卡爾曼姿態(tài)更新算法（Improved Adaptive Unscented Kalman Filter for Attitude Determination,IAUKF）,通過將無跡卡爾曼濾波器與自適應(yīng)Sage... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

載體坐標(biāo)系和導(dǎo)航系Fig.2-1Vehiclereferencesystemandnavgationreferencesystem

圖 2-2 歐拉角示意圖Fig.2-2 Euler angles數(shù)是雙線性的可以用矩陣形式表示，當(dāng)四元數(shù)模為1時(shí)，其逆了左乘四元數(shù)的矩陣表示，等式（2.6）描述了四元數(shù)右乘轉(zhuǎn)時(shí)如等式（2.7）。1 2 3 42 1 4 33 4 1 24 3 2 2(q)Lq q q qq q q qMq q q qq q q q 1 2 3 42 1 4 33 4 1 24 3 2 1( )Rq q q qq q q qM qq q q qq q q q

表 2-1 姿態(tài)表示方法對比Table 2-1 The advantages and disadvantages ofvarious attitude representations歐拉角（Euler angles） 四元數(shù)（Quaternions） 旋轉(zhuǎn)矩陣（D直觀、存儲空間少、容易理解無萬向節(jié)死鎖、球面差值均勻、存儲空間少便于計(jì)算機(jī)萬向節(jié)死鎖、差值不均勻難以理解冗余信息多、不占用存儲空間學(xué)模型建立用無刷電機(jī)產(chǎn)生機(jī)體控制所需要的推力和扭矩。每一個(gè)電。電調(diào)接受自駕儀輸出的指令然后由電調(diào)發(fā)送到電機(jī)，通機(jī)體的橫滾以及俯仰等動(dòng)作。下面的四旋翼簡圖描述了四

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于改進(jìn)反步法的四旋翼無人機(jī)軌跡跟蹤控制[J]. 周來宏,竇景欣,張居乾,聞邦椿.  東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[2]基于模糊自適應(yīng)互補(bǔ)濾波的姿態(tài)解算算法[J]. 陳雷,卞鴻巍.  兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[3]一種自適應(yīng)互補(bǔ)濾波姿態(tài)估計(jì)算法[J]. 王立,章政,孫平.  控制工程. 2015(05)
[4]自適應(yīng)強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波在陀螺穩(wěn)定平臺中的應(yīng)用[J]. 宋康寧,叢爽,鄧科,尚偉偉,孔德杰,沈宏海.  中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[5]微小型無人直升機(jī)姿態(tài)信號的互補(bǔ)濾波融合算法[J]. 余彥霖,祖家奎,曾國貴.  直升機(jī)技術(shù). 2014(03)
[6]AHRS航姿解算中的兩種濾波方法的比較研究[J]. 丁君,趙忠華.  計(jì)算機(jī)仿真. 2013(09)
[7]一種基于最優(yōu)未知輸入觀測器的故障診斷方法[J]. 胡志坤,孫巖,姜斌,何靜,張昌凡.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2013(08)
[8]四旋翼飛行器的非線性PID姿態(tài)控制[J]. 宿敬亞,樊鵬輝,蔡開元.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(09)
[9]MEMS技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用優(yōu)勢[J]. 王勇.  飛航導(dǎo)彈. 2011(05)
[10]自抗擾控制器參數(shù)整定與優(yōu)化方法研究[J]. 李海生,朱學(xué)峰.  控制工程. 2004(05)



本文編號：3554764