四旋翼无人直升机控制系统的研究

发布时间：2017-01-03 09:38

  本文关键词：四旋翼无人直升机控制系统的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

《天津理工大学》 2012年

四旋翼无人直升机控制系统的研究

杨建旭  

【摘要】：四旋翼无人直升机由于控制相对容易，同时在军事和民用具有广阔前景越来越受到科研人员的关注。本课题围绕四旋翼无人直升机的飞行控制问题，研究了基于线性自抗扰（LADRC）控制技术的的飞行控制系统。该系统是以DSP为实现新型控制算法的核心，研究领域涉及到计算机技术、系统建模及辨识、非线性控制技术、传感器技术等诸多方面内容。 首先，本文分析了四旋翼无人直升机几种基本的飞行运动方式，并对旋翼的空气动力学进行分析；进而针对无人直升机具有非线性，强耦合的特性，建立旋翼升力力学方程；推导出六自由度动力学方程。 其次，通过合理假设，简化了四旋翼无人直升机的动力学模型，同时针对四旋翼无人直升机自主飞行设计了LADRC控制器；通过仿真研究和分析了LADRC控制器的特征，同时针对两种自主飞行目标，分析了LADRC控制器的有效性与鲁棒性。 再次，规划了无人直升机系统的总体结构，对系统主要模块进行了硬件选型，包括中央控制器及各种传感器的选择，针对于与系统控制相关的重要部分，包括DSP最小系统、电源部分、无线通信部分、电机驱动及测量部分，分别给出了详细的硬件设计原理图及分析。 最后，阐述了系统软件的总体构建和设计方案，在此基础上，采用模块化设计方法，分别对主程序、数据采集模块、无线通信模块以及电机驱动模块进行了详细的分析与设计，并给出程序设计流程图。

【关键词】：
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：V249.1;V279
【目录】：

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