基于神经网络的飞行器电机同步控制研究与实现

发布时间：2017-11-07 17:20

  本文关键词：基于神经网络的飞行器电机同步控制研究与实现

  更多相关文章： 四旋翼飞行器 神经网络 互补滤波 同步控制

【摘要】：四旋翼飞行器作为一种新式的无人机,能够垂直进行起落,且具备简单灵活、能够进行悬停、设计简便等多方面的特点,尤其能够用于对复杂地形条件进行巡航勘测、高空录像等工作,兼具良好的民用性与军用性。它是通过调整四个旋翼旋转的速度来对飞行过程进行操作的,它的操作系统拥有四种控制形式,但有较高的自由度,因此,该操作系统是一种变量多、非线性、灵活变化的欠驱动系统。为了更深入的分析与控制,论文自行研制出一种四旋翼飞行器,并以此为基础进行动力学分析,采用四元数解答分析方法构造出新型互补滤波器,首次将动力学软件Adams与操作模拟软件Matlab/Simulink联合起来构建出一种仿真平台,对两种类型的PID控制器进行设计分析,使PID参数调整更容易实现,最终使飞行器达到能够进行悬停与自由飞行的目的。首先,论文综合论述了国内外有关四旋翼飞行器的技术实践与理论研究;根据国内外研究现状和飞行器控制系统以及神经网落的特点,发现神经网络应用在飞控上具有很大优越性;接着对四旋翼飞行器的工作原理,飞行姿态进行分析,建立动力学模型;简单介绍四旋翼飞行器姿态解算的三种方法,并详细阐述四元数姿态解算法。其次,设计经典PID控制器和基于神经网络的PID控制器;利用Adams与Matlab建立虚拟飞行平台和自己动手制作实际的飞行器;设计姿态解算系统,利用基于四元数的姿态解算法和传感器准确求出飞行器当前的飞行姿态。最后,将动力学软件Adams与操作模拟软件Matlab/Simulink联合起来构建出一种仿真平台,对所设计的经典PID控制器和基于神经网络的PID控制器进行仿真,通过对仿真结果的分析可知基于神经网络的PID控制器是有明显优势的;通过实际飞行测试,对测试结果进行分析,验证了算法的有效性。
【学位授予单位】：黑龙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V249.1

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王凡,孟立凡;关于使用神经网络推定操作者疲劳的研究[J];人类工效学;2004年03期

2 常国任;李仁松;沈医文;刘钢;;基于神经网络的直升机舰面系统效能评估[J];舰船电子工程;2007年03期

3 陈俊;;神经网络的应用与展望[J];佛山科学技术学院学报(自然科学版);2009年05期

4 许万增;;神经网络的研究及其应用[J];国际技术经济研究学报;1990年01期

5 张军华;神经网络技术及其在军用系统中的应用[J];现代防御技术;1992年04期

6 雷明,李作清,陈志祥,吴雅,杨叔子;神经网络在预报控制中的应用[J];机床;1993年11期

7 靳蕃;神经网络及其在铁道科技中应用的探讨[J];铁道学报;1993年02期

8 宋玉华，王启霞;神经网络诊断──神经网络在自动化领域里的应用[J];中国仪器仪表;1994年03期

9 魏铭炎;国内外神经网络技术的研究与应用概况[J];电机电器技术;1995年04期

10 王中贤，，钱颂迪;神经网络法在经济管理中的应用[J];航天工业管理;1995年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 徐春玉;;基于泛集的神经网络的混沌性[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年

2 周树德;王岩;孙增圻;孙富春;;量子神经网络[A];2003年中国智能自动化会议论文集（上册）[C];2003年

3 罗山;张琳;范文新;;基于神经网络和简单规划的识别融合算法[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年

4 郭爱克;马尽文;丁康;;序言(二)[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年

5 钟义信;;知识论:神经网络的新机遇——纪念中国神经网络10周年[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年

6 许进;保铮;;神经网络与图论[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年

7 金龙;朱诗武;赵成志;陈宁;;数值预报产品的神经网络释用预报应用[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年

8 田金亭;;神经网络在中学生创造力评估中的应用[A];第十二届全国心理学学术大会论文摘要集[C];2009年

9 唐墨;王科俊;;自发展神经网络的混沌特性研究[A];2009年中国智能自动化会议论文集（第七分册）[南京理工大学学报（增刊）][C];2009年

10 张广远;万强;曹海源;田方涛;;基于遗传算法优化神经网络的故障诊断方法研究[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 美国明尼苏达大学社会学博士 密西西比州立大学国家战略规划与分析研究中心资深助理研究员 陈心想;维护好创新的“神经网络硬件”[N];中国教师报;2014年

2 卢业忠;脑控电脑 惊世骇俗[N];计算机世界;2001年

3 葛一鸣 路边文;人工神经网络将大显身手[N];中国纺织报;2003年

4 中国科技大学计算机系　邢方亮;神经网络挑战人类大脑[N];计算机世界;2003年

5 记者 孙刚;“神经网络”：打开复杂工艺“黑箱”[N];解放日报;2007年

6 本报记者 刘霞;美用DNA制造出首个人造神经网络[N];科技日报;2011年

7 健康时报特约记者　 张献怀;干细胞移植：修复受损的神经网络[N];健康时报;2006年

8 刘力;我半导体神经网络技术及应用研究达国际先进水平[N];中国电子报;2001年

9 ;神经网络和模糊逻辑[N];世界金属导报;2002年

10 邹丽梅 陈耀群;江苏科大神经网络应用研究通过鉴定[N];中国船舶报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 杨旭华;神经网络及其在控制中的应用研究[D];浙江大学;2004年

2 李素芳;基于神经网络的无线通信算法研究[D];山东大学;2015年

3 石艳超;忆阻神经网络的混沌性及几类时滞神经网络的同步研究[D];电子科技大学;2014年

4 王新迎;基于随机映射神经网络的多元时间序列预测方法研究[D];大连理工大学;2015年

5 付爱民;极速学习机的训练残差、稳定性及泛化能力研究[D];中国农业大学;2015年

6 李辉;基于粒计算的神经网络及集成方法研究[D];中国矿业大学;2015年

7 王卫苹;复杂网络几类同步控制策略研究及稳定性分析[D];北京邮电大学;2015年

8 张海军;基于云计算的神经网络并行实现及其学习方法研究[D];华南理工大学;2015年

9 李艳晴;风速时间序列预测算法研究[D];北京科技大学;2016年

10 陈辉;多维超精密定位系统建模与控制关键技术研究[D];东南大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 章颖;混合不确定性模块化神经网络与高校效益预测的研究[D];华南理工大学;2015年

2 贾文静;基于改进型神经网络的风力发电系统预测及控制研究[D];燕山大学;2015年

3 李慧芳;基于忆阻器的涡卷混沌系统及其电路仿真[D];西南大学;2015年

4 陈彦至;神经网络降维算法研究与应用[D];华南理工大学;2015年

5 董哲康;基于忆阻器的组合电路及神经网络研究[D];西南大学;2015年

6 武创举;基于神经网络的遥感图像分类研究[D];昆明理工大学;2015年

7 李志杰;基于神经网络的上证指数预测研究[D];华南理工大学;2015年

8 陈少吉;基于神经网络血压预测研究与系统实现[D];华南理工大学;2015年

9 张韬;几类时滞神经网络稳定性分析[D];渤海大学;2015年

10 邵雪莹;几类时滞不确定神经网络的稳定性分析[D];渤海大学;2015年

本文编号：1153380