四旋翼无人机飞行控制及路径规划算法研究
[Abstract]:Today is the era of rapid development of UAV, whether military or civilian, UAV more and more reflect its great practical value, with the application of more and more extensive, people's requirements for UAVs are also increasing. From basic flight control to intelligent autonomous flight, the research of UAV is developing to a higher level. The stability control of UAV is the basis of all its tasks. According to the theory of humanoid intelligent control, this paper designs a kind of humanoid intelligent controller of four-rotor UAV, and realizes the precise control of UAV by subsection operation. In order to verify the feasibility and superiority of the controller, the paper compares the controller with the traditional cascade PID controller. The experimental results show that the controller designed in this paper has better control effect on the four-rotor UAV. UAV path planning is an important part of UAV autonomous flight, and because of the increasing complexity of UAV mission, efficient flight is essential, so UAV path planning technology has received more attention. UAV path planning is to specify the starting point and end point of UAV flight under the condition of known or unknown environment. UAV independently completes the design of flight path and ensures the optimal flight index. In the mobile machine field or two-dimensional environment, the development of path planning technology is relatively mature, there have been a lot of algorithms have been applied, such as ant colony algorithm, genetic algorithm, and so on, have achieved good results. UAV path planning is carried out in three dimensional environment, its complexity has been greatly increased, and the constraints of UAV's own conditions must be taken into account, which makes the problem more complex, and many algorithms can not meet the planning requirements. Further study is needed. On the basis of the existing research, this paper first studies the more commonly used genetic algorithm, and improves it to get some effect in path planning, but the paper only studies its application on the basis of grid modeling. Considering the width and breadth of the UAV flight environment and the smoothness of the flight path, this paper proposes a Dubins path planning algorithm based on the A* algorithm combined with the existing research results. Taking the turning radius constraints of UAV into account, a smooth shortest flight path can be planned. In this paper, the proposed programming algorithm is introduced in detail, from the principle to the concrete process, from two to three dimensions. Finally, the simulation experiment of the method is carried out through MATLAB simulation, and the validity of the method is verified.
【学位授予单位】:青岛理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:V279;V249
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本文编号:2295626
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