四旋翼無人機(jī)是一種可進(jìn)行垂直起降的旋翼式自主飛行器,它通過調(diào)整旋翼的轉(zhuǎn)速來改變無人機(jī)的姿態(tài)與位置。因它具有易于操作,機(jī)身質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)小,可適合復(fù)雜飛行環(huán)境等特點,被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測,高空拍攝等多個生活領(lǐng)域。但由于四旋翼無人機(jī)的模型具有非線性、欠驅(qū)動、耦合嚴(yán)重等特點,因此對四旋翼無人機(jī)的控制要求越來越高,其控制問題引起了廣大學(xué)者的關(guān)注。本文針對四旋翼無人機(jī)的穩(wěn)定跟蹤控制問題展開以下研究:首先,闡述四旋翼無人機(jī)控制的研究背景和意義,并對四旋翼無人機(jī)的研究現(xiàn)狀及其控制的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述;基于其機(jī)體結(jié)構(gòu)對四旋翼無人機(jī)的飛行控制原理進(jìn)行分析,介紹本文各章的主要內(nèi)容并給出結(jié)構(gòu)框架。其次,針對外界干擾情形下四旋翼無人機(jī)的姿態(tài)跟蹤控制問題,提出預(yù)定性能反步控制器。先利用動力學(xué)和運動學(xué)理論得到四旋翼無人機(jī)的數(shù)學(xué)模型,通過障礙Lyapunov函數(shù)解決輸出誤差受限問題,在反步控制框架下,結(jié)合干擾觀測器設(shè)計控制器�；贚yapunov穩(wěn)定性理論證明系統(tǒng)的有界穩(wěn)定性,并通過仿真驗證所設(shè)計控制器的有效性。再次,針對外界干擾情形下四旋翼無人機(jī)的位置跟蹤控制問題,提出基于干擾觀測器的滑模反步控制器。由于四旋翼無人機(jī)... 

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 四旋翼無人機(jī)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 四旋翼無人機(jī)控制的研究現(xiàn)狀
    1.4 四旋翼無人機(jī)的系統(tǒng)描述
    1.5 論文的主要內(nèi)容
第2章 基于干擾觀測器的四旋翼無人機(jī)的預(yù)定性能反步跟蹤控制
    2.1 坐標(biāo)系與坐標(biāo)變換
        2.1.1 坐標(biāo)系
        2.1.2 坐標(biāo)變換
    2.2 四旋翼無人機(jī)動力學(xué)模型
        2.2.1 位置動力學(xué)分析
        2.2.2 姿態(tài)動力學(xué)分析
        2.2.3 四旋翼無人機(jī)模型的轉(zhuǎn)化
    2.3 控制器設(shè)計
    2.4 穩(wěn)定性分析
    2.5 仿真分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于干擾觀測器的四旋翼無人機(jī)的多變量滑模反步跟蹤控制
    3.1 四旋翼無人機(jī)模型的轉(zhuǎn)化
    3.2 控制器設(shè)計
    3.3 穩(wěn)定性分析
    3.4 仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 四旋翼無人機(jī)的自適應(yīng)反步跟蹤控制
    4.1 控制器設(shè)計
        4.1.1 姿態(tài)控制器設(shè)計
        4.1.2 位置控制器設(shè)計
        4.1.3 滾轉(zhuǎn)角和俯仰角期望值的反解
    4.2 穩(wěn)定性分析
    4.3 仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]基于反步法的微型四旋翼無人飛行器非線性自適應(yīng)控制研究[D]. 黃牧.天津大學(xué) 2009



本文編號：3692991