四旋翼無(wú)人機(jī)風(fēng)估計(jì)技術(shù)是近年來(lái)興起的一個(gè)新的研究領(lǐng)域。無(wú)人機(jī)在完成很多任務(wù)時(shí)都需要風(fēng)信息,比如無(wú)人機(jī)氣味尋源和目標(biāo)定位等。無(wú)人機(jī)的風(fēng)估計(jì)分為直接和間接兩種方式。本文首先分析了現(xiàn)有的用于無(wú)人機(jī)間接風(fēng)估計(jì)方法的優(yōu)劣。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)基于無(wú)人機(jī)傾角動(dòng)力學(xué)模型方法存在的問(wèn)題,提出了將無(wú)人機(jī)平動(dòng)加速度導(dǎo)致的傾角從無(wú)人機(jī)實(shí)際傾角中剔除的改進(jìn)措施。另外,針對(duì)現(xiàn)有方法建模不精確問(wèn)題,本文提出了基于無(wú)人機(jī)旋翼空氣動(dòng)力學(xué)的風(fēng)估計(jì)方法。具體研究工作如下:首先,討論了四旋翼無(wú)人機(jī)的整體動(dòng)力學(xué)模型和旋翼的空氣動(dòng)力學(xué)模型。這兩部分的模型是基于無(wú)人機(jī)動(dòng)力學(xué)模型和基于旋翼空氣動(dòng)力學(xué)模型風(fēng)估計(jì)的基礎(chǔ)。之后,對(duì)現(xiàn)有基于無(wú)人機(jī)動(dòng)力學(xué)模型的風(fēng)估計(jì)方法進(jìn)行了改進(jìn)并通過(guò)仿真進(jìn)行了驗(yàn)證。對(duì)現(xiàn)有方法進(jìn)行了深入的理論分析并細(xì)致說(shuō)明了將無(wú)人機(jī)平動(dòng)加速度導(dǎo)致的傾角從無(wú)人機(jī)實(shí)際傾角中剔除的改進(jìn)措施。針對(duì)改進(jìn)措施,使用計(jì)算機(jī)仿真方式驗(yàn)證了改進(jìn)措施的有效性。最后,著重介紹了基于旋翼空氣動(dòng)力學(xué)的風(fēng)估計(jì)方法并設(shè)計(jì)了一種半實(shí)物仿真系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。此方法的理論部分提煉于旋翼的葉素理論,即在旋翼轉(zhuǎn)速較為穩(wěn)定的情況下風(fēng)速垂直于無(wú)人機(jī)旋翼面的分量與無(wú)人機(jī)升...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 旋翼無(wú)人機(jī)風(fēng)估計(jì)方式分類
        1.2.2 旋翼無(wú)人機(jī)風(fēng)估計(jì)研究現(xiàn)狀
    1.3 現(xiàn)有研究存在問(wèn)題和本文貢獻(xiàn)
    1.4 本文內(nèi)容安排
第2章 四旋翼無(wú)人機(jī)動(dòng)力學(xué)模型
    2.1 坐標(biāo)系和無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)方式
    2.2 無(wú)人機(jī)動(dòng)力學(xué)模型
    2.3 無(wú)人機(jī)控制結(jié)構(gòu)
    2.4 無(wú)人機(jī)旋翼空氣動(dòng)力學(xué)分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于四旋翼無(wú)人機(jī)動(dòng)力學(xué)的風(fēng)估計(jì)方法
    3.1 基于懸停四旋翼動(dòng)力學(xué)模型的風(fēng)估計(jì)方法
        3.1.1 懸停無(wú)人機(jī)風(fēng)向估計(jì)
        3.1.2 懸停無(wú)人機(jī)風(fēng)速估計(jì)
    3.2 運(yùn)動(dòng)中的無(wú)人機(jī)風(fēng)估計(jì)
        3.2.1 運(yùn)動(dòng)中無(wú)人機(jī)的風(fēng)向估計(jì)
        3.2.2 運(yùn)動(dòng)中的無(wú)人機(jī)風(fēng)速估計(jì)
    3.3 基于四旋翼無(wú)人機(jī)動(dòng)力學(xué)風(fēng)估計(jì)的仿真驗(yàn)證
        3.3.1 仿真平臺(tái)介紹
        3.3.2 基于仿真系統(tǒng)的仿真標(biāo)定
        3.3.3 無(wú)人機(jī)風(fēng)估計(jì)仿真驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于基于四旋翼四旋翼四旋翼無(wú)人機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)的風(fēng)估計(jì)方法無(wú)人機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)的風(fēng)估計(jì)方法
    4.1 四旋翼無(wú)人機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)風(fēng)估計(jì)理論
    4.2 描述旋翼升力的一次方程系數(shù)標(biāo)定
    4.3 四旋翼無(wú)人機(jī)風(fēng)估計(jì)驗(yàn)證平臺(tái)
    4.4 四旋翼無(wú)人機(jī)風(fēng)估計(jì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
    4.5 基于四旋翼空氣動(dòng)力學(xué)的風(fēng)估計(jì)方法與其他方法的比較
    4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A：符號(hào)對(duì)照表
發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
致謝



本文編號(hào)：3764192