本文關(guān)鍵詞：面向物聯(lián)網(wǎng)覆蓋空洞修復(fù)的無人飛艇懸�？刂品椒ㄑ芯�

  更多相關(guān)文章： 物聯(lián)網(wǎng) 覆蓋空洞 無人飛艇 六自由度數(shù)學(xué)模型 定點懸停控制

【摘要】：在利用物聯(lián)網(wǎng)進行環(huán)境監(jiān)控時,自然災(zāi)害很可能導(dǎo)致大部分節(jié)點損壞而造成大規(guī)模的覆蓋空洞,這可能會引起整個檢測網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。而無人飛艇的飛行原理和結(jié)構(gòu)特點使其具有能量消耗低、載重量大、安全性能好,可方便地實現(xiàn)垂直起降、空中懸停和低速飛行等諸多優(yōu)勢,因此可以借助無人飛艇來充當(dāng)節(jié)點對空洞進行臨時的覆蓋和修復(fù)。為了完成這一工作,需要無人飛艇在低空的環(huán)境下進行定點懸停,盡可能時刻保持在懸停區(qū)域內(nèi),因此本文針對小型無人飛艇在低空下的定點懸停控制方法進行了設(shè)計和研究。首先,不同于平流層,針對在低空情況下風(fēng)場較復(fù)雜和小型無人飛艇定點懸停的狀態(tài)特點,通過一些合理的假設(shè),分析了低空飛艇所受的力、力矩和所受到的風(fēng)力影響,根據(jù)牛頓第二定律和動量、動量矩定理等運動定律的原則來建立小型無人飛艇完整的六自由度非線性模型,并將其簡化為縱向數(shù)學(xué)模型,為下文控制方法的設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。然后,針對飛艇充當(dāng)WSN節(jié)點的作用,需要飛艇時刻保持在懸停區(qū)域內(nèi),為此本文提出了一種簡潔、反應(yīng)快速的小型無人低空飛艇定點懸�？刂品椒ā１疚膶o人飛艇的定點懸停的控制分為對飛艇的縱向控制和橫向控制�？v向控制中,使用簡化的縱向數(shù)學(xué)模型,并在控制中采用雙回路的模糊自適應(yīng)PID控制器。簡化了橫向控制,先控制飛艇偏航姿態(tài),再控制其推力完成橫向位置的保持。最后,使用MATLAB軟件的SIMULINK仿真模塊建立了飛艇的仿真模型和定點懸�？刂颇K,對飛艇俯仰姿態(tài)角、偏航姿態(tài)角、航速、高度控制進行了詳細的仿真分析與仿真實驗,驗證了飛艇模型建立的正確性和控制方法設(shè)計的合理性。
【關(guān)鍵詞】：物聯(lián)網(wǎng) 覆蓋空洞 無人飛艇 六自由度數(shù)學(xué)模型 定點懸�？刂�
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V274;V249.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題來源和研究目的及研究意義10-11
• 1.2 無人飛艇目前研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 平流層飛艇的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 低空無人飛艇的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 無人飛艇定點懸�？刂品椒ㄑ芯看嬖诘膯栴}15
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)15-17
• 第2章 基本理論17-25
• 2.1 飛艇的結(jié)構(gòu)簡介17-18
• 2.2 飛艇的飛行原理18-19
• 2.2.1 飛艇浮力分析18-19
• 2.2.2 飛艇空氣動力分析19
• 2.3 坐標(biāo)系的定義19-21
• 2.3.1 定義坐標(biāo)系19-20
• 2.3.2 各坐標(biāo)系間的關(guān)系及其相互轉(zhuǎn)換20-21
• 2.4 低空中的幾種陣風(fēng)模型21-22
• 2.5 常用控制方法原理分析22-24
• 2.5.1 經(jīng)典PID控制方法22-23
• 2.5.2 飛艇的智能模糊控制23-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 第3章 無人飛艇數(shù)學(xué)模型的建立25-38
• 3.1 運動參數(shù)的定義25
• 3.2 低空無人飛艇受力分析25-31
• 3.2.1 流體慣性力26-29
• 3.2.2 空氣動力29
• 3.2.3 重力與浮力分析29-30
• 3.2.4 推力分析30-31
• 3.2.5 干擾風(fēng)對低空無人飛艇的影響31
• 3.3 小型低空無人飛艇的運動模型的建立31-35
• 3.3.1 小型低空無人飛艇動力學(xué)方程的建立32-34
• 3.3.2 小型低空無人飛艇運動學(xué)方程的建立34-35
• 3.4 飛艇的縱向數(shù)學(xué)模型35-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第4章 無人飛艇定點懸停控制方法的設(shè)計38-47
• 4.1 模糊自適應(yīng)PID控制方法38-39
• 4.2 無人飛艇定點懸�？刂品椒ǖ挠懻�39-40
• 4.3 無人飛艇的控制方法的設(shè)計40-46
• 4.3.1 控制方法的初步討論40-42
• 4.3.2 無人飛艇高度控制方法的設(shè)計42-43
• 4.3.3 無人飛艇偏航角的控制方法的設(shè)計43-45
• 4.3.4 無人飛艇的水平位置控制方法的設(shè)計45-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第5章 無人飛艇定點懸�？刂葡到y(tǒng)仿真47-58
• 5.1 基于MATLAB的無人飛艇仿真模型的建立47-51
• 5.1.1 無人飛艇仿真模型的整體架構(gòu)47
• 5.1.2 飛艇屬性模型仿真模塊47-49
• 5.1.3 飛艇的控制器仿真模塊49
• 5.1.4 無人飛艇的其他仿真模塊49-51
• 5.2 基于MATLAB/SIMULINK的仿真實驗51-57
• 5.2.1 無人飛艇俯仰角控制仿真51-52
• 5.2.2 無人飛艇的航速控制仿真52-54
• 5.2.3 無人飛艇偏航角控制仿真54-55
• 5.2.4 無人飛艇的高度控制仿真55-56
• 5.2.5 無人飛艇的水平位置控制仿真56-57
• 5.3 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-60
• 參考文獻60-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果64-65
• 致謝65

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;上海開中國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)先河[J];上海城市管理;2010年02期

2 網(wǎng)集;;物聯(lián)網(wǎng)正悄然改變著我們的生活[J];華北電業(yè);2010年03期

3 本刊編輯;;感知中國與物聯(lián)網(wǎng)[J];智能建筑與城市信息;2010年05期

4 周洪波;;“千面”物聯(lián)網(wǎng)初探[J];智能建筑與城市信息;2010年05期

5 ;“物聯(lián)網(wǎng)”[J];電工材料;2010年02期

6 趙紅梅;;制定完善標(biāo)準(zhǔn)體系 大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)[J];大眾標(biāo)準(zhǔn)化;2010年S1期

7 本刊編輯部;;中國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組成立[J];現(xiàn)代建筑電氣;2010年06期

8 蘇江;;物聯(lián)網(wǎng)破成本“瓶頸”[J];交通建設(shè)與管理;2010年07期

9 李尚春;;物聯(lián)網(wǎng)在中國流程制造業(yè)中的應(yīng)用[J];中國制造業(yè)信息化;2010年14期

10 ;物聯(lián)網(wǎng)整體規(guī)模將達到7500億元[J];中國防偽報道;2010年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 柯欣;;物聯(lián)網(wǎng)的智慧從何而來[A];兩化融合與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2010年

2 李晨熙;;物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r與趨勢[A];兩化融合與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2010年

3 朱順強;;中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r分析[A];中國通信學(xué)會2010年光纜電纜學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

4 李文增;李拉;;對我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)進一步加快發(fā)展的對策研究[A];2010年度京津冀區(qū)域協(xié)作論壇論文集[C];2010年

5 曾躍;羅斌;周東曉;;關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展:冷靜分析,務(wù)實前行[A];兩化融合與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2010年

6 張金鑫;魏峻旭;;我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀研究[A];兩化融合與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2010年

7 肖良顏;余翔宇;;廣東省物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展的思考[A];廣東通信2010青年論壇優(yōu)秀論文集[C];2010年

8 曹玉旺;張炎明;;淺析物聯(lián)網(wǎng)下智慧城市的發(fā)展策略[A];融合與創(chuàng)新——中國通信學(xué)會通信管理委員會第29次學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2011年

9 陳衛(wèi)國;;超級物聯(lián)網(wǎng):中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展第三條道路[A];新觀點新學(xué)說學(xué)術(shù)沙龍文集47：物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展[C];2010年

10 王繼祥;;避免浮躁氣息,求同存異推進物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用[A];新觀點新學(xué)說學(xué)術(shù)沙龍文集47：物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報記者 張煜;物聯(lián)網(wǎng)：下一個經(jīng)濟增長點？[N];中國電子報;2009年

2 本報記者 魏剛;物聯(lián)網(wǎng)：地球的神經(jīng)元[N];北京科技報;2009年

3 本報通訊員 張前　本報記者 陳曉春;神奇物聯(lián)網(wǎng),大步走近我們的生活[N];新華日報;2009年

4 蔡玉高　劉巍巍;我國科研機構(gòu)加緊研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[N];人民郵電;2009年

5 記者 付秋實;物聯(lián)網(wǎng),危機催生的新技術(shù)[N];金融時報;2009年

6 朱小兵;物聯(lián)網(wǎng)不可一陣風(fēng)[N];計算機世界;2009年

7 本報記者 谷慧;物聯(lián)網(wǎng)掘金潮:前夜突圍[N];中國經(jīng)營報;2009年

8 本報記者 張麗婭　陳薇亦 實習(xí)生 方卿;“物聯(lián)網(wǎng)”生活令人憧憬[N];江蘇經(jīng)濟報;2009年

9 工業(yè)和信息化部 通信科技委委員 侯自強;物聯(lián)網(wǎng)僅僅才開始[N];計算機世界;2009年

10 本報記者 余建斌　整理 劉先云;物聯(lián)網(wǎng),智能改變生活[N];人民日報;2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 董新平;物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)成長研究[D];華中師范大學(xué);2012年

2 蘇美文;物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的理論分析與對策研究[D];吉林大學(xué);2015年

3 鄧雪峰;設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建模與模型驗證[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

4 王峰;物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理若干關(guān)鍵問題研究[D];吉林大學(xué);2016年

5 原旭;面向精細化種植的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理方法研究[D];大連理工大學(xué);2016年

6 喻濤;物聯(lián)網(wǎng)感知終端及數(shù)據(jù)管理關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢大學(xué);2015年

7 鄭欣;物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式發(fā)展研究[D];北京郵電大學(xué);2011年

8 周明;物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用若干關(guān)鍵問題的研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

9 蒲海濤;物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下基于上下文感知的智能交互關(guān)鍵技術(shù)研究[D];山東科技大學(xué);2011年

10 孫運雷;物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量動態(tài)保障方法研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 關(guān)勇;物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展分析[D];北京郵電大學(xué);2010年

2 劉鵬程;物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建研究[D];北京交通大學(xué);2011年

3 黃迪;物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展研究[D];北京郵電大學(xué);2011年

4 曹自立;物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的驅(qū)動因素研究[D];南京郵電大學(xué);2012年

5 周桄召;我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)布局及對策研究[D];南京郵電大學(xué);2012年

6 覃敏杰;物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

7 程鈺杰;我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[D];安徽大學(xué);2012年

8 唐力;物聯(lián)網(wǎng)倫理問題探究[D];太原科技大學(xué);2012年

9 寧金芳;從虛擬到實在：對物聯(lián)網(wǎng)的哲學(xué)探究[D];中南大學(xué);2012年

10 周潔;物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下我國政府公共服務(wù)的研究[D];西南交通大學(xué);2012年

，

本文編號：760660