無(wú)人機(jī)植保技術(shù)可有效提高丘陵山地區(qū)域的機(jī)械化水平,對(duì)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化和智能化發(fā)展具有推動(dòng)作用。無(wú)人機(jī)植保作業(yè)的效果和效率直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本和作物的產(chǎn)量與品質(zhì),影響到農(nóng)民使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)的積極性。對(duì)于丘陵山地等地形復(fù)雜區(qū)域,人工操作無(wú)人機(jī)進(jìn)行植保作業(yè)困難,難以保證作業(yè)效率和效果。因此,實(shí)現(xiàn)丘陵山地區(qū)域的植保無(wú)人機(jī)作業(yè)路徑規(guī)劃對(duì)提高植保作業(yè)效率、擴(kuò)大無(wú)人機(jī)植保作業(yè)范圍具有重要意義。本文針對(duì)現(xiàn)有植保無(wú)人機(jī)作業(yè)路徑規(guī)劃方法的不足之處,在分析丘陵山地區(qū)域無(wú)人機(jī)作業(yè)需求的基礎(chǔ)上開(kāi)展作業(yè)路徑規(guī)劃研究,針對(duì)無(wú)人機(jī)作業(yè)時(shí)的三維運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和自身能量消耗情況,獲取無(wú)人機(jī)三維運(yùn)動(dòng)的能效約束參數(shù),探尋基于能耗條件約束下的無(wú)人機(jī)作業(yè)能耗最優(yōu)化路徑規(guī)劃方法。本文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:(1)構(gòu)建了無(wú)人機(jī)三維運(yùn)動(dòng)模型。為了對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)模型構(gòu)建,首先設(shè)計(jì)并搭建了試驗(yàn)用電動(dòng)四旋翼無(wú)人機(jī),該無(wú)人機(jī)主要由機(jī)架、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電子調(diào)速器、螺旋槳以及飛行控制器等幾個(gè)部分組成,其對(duì)角電機(jī)距離為650mm,整體飛行姿態(tài)成“X”型。其次,針對(duì)搭建完成的無(wú)人機(jī)分析了其4種基本飛行姿態(tài)以及運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上完成了無(wú)...

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 植保無(wú)人機(jī)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 無(wú)人機(jī)作業(yè)路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
    1.5 論文章節(jié)安排
第二章 無(wú)人機(jī)三維運(yùn)動(dòng)模型研究
    2.1 無(wú)人機(jī)總體設(shè)計(jì)
    2.2 無(wú)人機(jī)各模塊選取與搭建
        2.2.1 無(wú)人機(jī)機(jī)架選型
        2.2.2 無(wú)人機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型
        2.2.3 無(wú)人機(jī)電子調(diào)速器選型
        2.2.4 無(wú)人機(jī)螺旋槳選型
        2.2.5 無(wú)人機(jī)飛行控制器選型
        2.2.6 無(wú)人機(jī)整體搭建
    2.3 無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)分析
    2.4 無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)受力模型簡(jiǎn)化
    2.5 本章小結(jié)
第三章 無(wú)人機(jī)測(cè)試裝置設(shè)計(jì)與搭建
    3.1 無(wú)人機(jī)能效測(cè)試裝置總體設(shè)計(jì)
    3.2 無(wú)人機(jī)能效測(cè)試裝置各模塊設(shè)計(jì)與選型
        3.2.1 升力采集模塊設(shè)計(jì)
        3.2.2 功率采集模塊設(shè)計(jì)
        3.2.3 單片機(jī)選型
        3.2.4 無(wú)線模塊選型
        3.2.5 測(cè)試平臺(tái)搭建
    3.3 無(wú)人機(jī)能效測(cè)試裝置軟件開(kāi)發(fā)
        3.3.1 測(cè)試部分單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)
        3.3.2 數(shù)據(jù)接收部分單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)
        3.3.3 上位機(jī)軟件開(kāi)發(fā)
    3.4 無(wú)人機(jī)測(cè)試裝置校準(zhǔn)試驗(yàn)
        3.4.1 功率測(cè)量校準(zhǔn)試驗(yàn)
        3.4.2 升力測(cè)量校準(zhǔn)試驗(yàn)
    3.5 無(wú)人機(jī)偏航能耗測(cè)試裝置總體設(shè)計(jì)
    3.6 角速度傳感器選型
    3.7 無(wú)人機(jī)偏航能耗測(cè)試裝置軟件設(shè)計(jì)
        3.7.1 單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)
        3.7.2 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
    3.8 本章小結(jié)
第四章 無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)獲取與模型擬合
    4.1 無(wú)人機(jī)能效測(cè)試及數(shù)據(jù)處理
    4.2 無(wú)人機(jī)功率與升力關(guān)系模型擬合
    4.3 無(wú)人機(jī)偏航能耗測(cè)試數(shù)據(jù)處理
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于能耗最優(yōu)的無(wú)人機(jī)路徑規(guī)劃研究
    5.1 作業(yè)目標(biāo)模型構(gòu)建
    5.2 路徑規(guī)劃約束參數(shù)獲取
    5.3 作業(yè)路徑規(guī)劃問(wèn)題構(gòu)建
    5.4 無(wú)人機(jī)路徑規(guī)劃算法設(shè)計(jì)
    5.5 基于能耗約束的作業(yè)路徑規(guī)劃研究
        5.5.1 常規(guī)作業(yè)路徑規(guī)劃結(jié)果
        5.5.2 最短路徑規(guī)劃結(jié)果
        5.5.3 最優(yōu)能耗路徑規(guī)劃結(jié)果
        5.5.4 路徑規(guī)劃結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
附錄
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3752540