如今,小型無人直升機(jī)已成為一個(gè)的研究熱點(diǎn)�？刂葡到y(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)為小型無人直升機(jī)的研究提供了便利。本課題針對(duì)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì),內(nèi)容主要分為實(shí)時(shí)仿真硬件平臺(tái)搭建、上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)以及姿態(tài)控制算法三大部分。在搭建小型無人直升機(jī)仿真硬件平臺(tái)時(shí),本課題選用具有實(shí)時(shí)性和豐富外圍接口的單板仿真機(jī)AD7011-EVA作為核心,并搭配集成慣性測(cè)量單元的機(jī)載任務(wù)管理模塊、無線通信模塊以及執(zhí)行舵機(jī)。在設(shè)計(jì)控制算法時(shí),為了滿足控制小型無人直升機(jī)姿態(tài)的設(shè)計(jì)要求,先對(duì)小型無人直升機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,然后將小型無人直升機(jī)姿態(tài)控制器的設(shè)計(jì)化分為內(nèi)、外環(huán),設(shè)計(jì)了一種新式滑模的姿態(tài)控制算法,先利用MATLAB仿真,表明該控制算法能夠很好地控制直升機(jī)的姿態(tài),滿足了要求,為后面半實(shí)物仿真奠定基礎(chǔ)。在控制平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)方面,本課題以硬件平臺(tái)為基礎(chǔ),對(duì)建立的姿態(tài)控制模型進(jìn)一步修改,利用與AD7011-EVA配套的Model Definition軟件和Virtual Console軟件對(duì)主機(jī)端和目標(biāo)機(jī)端做了相關(guān)的軟件設(shè)計(jì)。在搭建好的硬件平臺(tái)上進(jìn)行了半實(shí)物仿真,將傳統(tǒng)PID控制方法和本文新式滑�？刂品椒ǖ慕Y(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果進(jìn)...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題選題背景及其意義
    1.2 國內(nèi)外的無人機(jī)平臺(tái)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.1 國外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.2 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 本論文的主要內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第2章 控制系統(tǒng)平臺(tái)整體設(shè)計(jì)方案
    2.1 控制系統(tǒng)平臺(tái)的介紹
    2.2 實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)分析
    2.3 半實(shí)物仿真技術(shù)
    2.4 實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 小型無人直升機(jī)的姿態(tài)控制方法研究
    3.1 小型無人直升機(jī)數(shù)學(xué)模型
        3.1.1 相關(guān)坐標(biāo)系的定義
        3.1.2 無人直升機(jī)的受力分析
        3.1.3 小型無人直升機(jī)姿態(tài)動(dòng)力學(xué)方程
    3.2 基于滑�？刂频淖藨B(tài)控制
        3.2.1 PID控制
        3.2.2 滑模控制
    3.3 本章小結(jié)
第4章 基于AD7011-EVA半實(shí)物仿真平臺(tái)搭建
    4.1 AD7011-EVA簡(jiǎn)述
        4.1.1 AD7011-EVA搭建控制系統(tǒng)的硬件環(huán)境
        4.1.2 基于AD7011-EVA的系統(tǒng)開發(fā)流程
    4.2 AD7011-EVA控制系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)搭建
        4.2.1 AD7011-EVA的開發(fā)環(huán)境
        4.2.2 AD7011-EVA的初始化設(shè)置
        4.2.3 基于MATLAB/Simulink搭建模型
        4.2.4 AD7011-EVA上位機(jī)軟件設(shè)置
    4.3 搭建PID控制和滑模系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    5.1 硬件平臺(tái)調(diào)試
        5.1.1 串口通訊模塊調(diào)試
        5.1.2 舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊調(diào)試
    5.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 小型無人直升機(jī)模型的部分參數(shù)
致謝
攻讀碩士期間科研成果



本文編號(hào)：3825121