用于电力巡线的自转旋翼无人机导航控制系统的设计

发布时间：2021-07-28 11:12

　　随着国家的不断繁荣,电网的不断进步。我国的超高压和特高压输电逐渐成为主流的输电方式。这种电压等级的输电方式线路距离远,会经过湖泊、山川等极其复杂的地理环境,输电线路面临着安全运行方面的挑战、巡线的难度和工作量也与日俱增。随着无人机技术的发展,可以利用无人机对输电线路进行高效、安全的巡线作业,避免人工巡线作业的安全和效率方面的问题,利用无人机对输电线路进行巡检作业将会成为主流巡检方式。首先,本文从工程应用的角度出发,在明确设计目标的情况下,对电力巡线自转旋翼无人机的导航控制系统的整体方案进行设计。以自转旋翼无人机为研发平台,对系统的数据采集部分和导航控制部分进行设计,并完成相关硬件选型以及电路的设计制作。其次,本文针对自转旋翼无人机的空气动力特性进行分析,推导无人机的动力学模型。并将遗传算法应用到无人机输电线路巡检作业的路径规划中,从而得到最合理的巡检路径。使用MATLAB软件对无人机输电线路巡检路径规划算法进行仿真验证,分析仿真结果并判断该巡检路径规划算法是否满足系统设计要求。然后针对GPS和惯性导航的组合设计相应的控制算法,以满足无人机导航控制系统对导航精度的要求。设计相应的PID控... 

【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

ZX100型自转旋翼无人机Fig.2-3ZX100rotatingrotorUAVZX100型自转旋翼无人机采用铝合金作为机身材质，铝合金具有质量轻、强度高、耐腐

图 2-5 地面站系统界面Fig.2-5 The ground station system interface该地面站系统可以对无人机的飞行参数进行设置，包括飞行姿态、起飞控制、降落控制、航向角等参数，地面站参数控制界面如图 2-6 所示。

图 2-5 地面站系统界面Fig.2-5 The ground station system interface该地面站系统可以对无人机的飞行参数进行设置，包括飞行姿态、起飞控制、降落控制、航向角等参数，地面站参数控制界面如图 2-6 所示。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]混联结构无人直升机六自由度运动模拟平台设计[J]. 毛舒存,肖余培.  兵工自动化. 2017(03)
[3]基于改进遗传算法的必经点最短路径算法[J]. 刘志,林坚海,金拓.  信息通信. 2017(02)
[4]遗传算法的原理及应用[J]. 周现甫.  科技展望. 2017(03)
[5]电力“十三五”规划落地三大难题[J]. 刘亮.  中国电力企业管理. 2017(01)
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[7]高压输电线路对民用机场导航信号有源干扰的电磁环境分析[J]. 赵爱卿.  中国民用航空. 2016 (10)
[8]关于无人机飞行航迹跟踪优化控制研究[J]. 胡京林,谢文俊,李俊涛,张鹏.  计算机仿真. 2016(05)
[9]基于改进蚁群算法的无人机动态航路规划[J]. 林娜,刘二超.  计算机测量与控制. 2016(03)
[10]PID算法在无人机智能控制系统中的应用[J]. 马玉清,吴房胜.  湖南城市学院学报(自然科学版). 2016(02)

博士论文
[1]遗传归纳逻辑程序设计技术研究[D]. 杨新武.北京工业大学 2003

硕士论文
[1]电力巡线自转旋翼无人机姿态控制算法的研究[D]. 马斌.东北农业大学 2017
[2]用于电力巡线的固定翼无人机导航控制器的设计[D]. 康成吉.东北农业大学 2017
[3]固定翼无人机飞行姿态控制律设计[D]. 杨利红.东北农业大学 2016
[4]基于无人机视觉的输电线路安全距离巡检系统研究[D]. 李栋.广西大学 2016
[5]车载SINS/GPS组合导航系统的改进与实现[D]. 贾林.大连理工大学 2016
[6]小型无人机控制系统设计及航迹规划研究[D]. 王广阔.北京理工大学 2016
[7]GPS/SINS深组合导航系统信息融合方法研究[D]. 王金兰.哈尔滨工程大学 2015
[8]微型旋翼无人机航迹规划与航迹跟踪控制系统设计[D]. 周红坤.电子科技大学 2015
[9]微型旋翼无人机通信系统的设计与实现[D]. 杨文征.北京邮电大学 2015
[10]SINS/GPS组合导航系统研究[D]. 王菲.北京理工大学 2015



本文编号：3307806