四旋翼飞行器的一般模型及滑模控制研究

发布时间：2021-01-14 08:01

　　近年来,伴随着电子科技的进步,四旋翼飞行器在现代生活中扮演着各种各样的角色,执行各种各样的功能。例如军事方面用来搜寻,巡逻,监视,情报搜集等;民事方面用来气象检测,农药喷洒,农作物检测和地图测量等,因此,科研人员对四旋翼飞行器的研究越来越广泛。由于大部分四旋翼飞行器的结构一般都为正方形,但在某些特定应用情况下,如便携式背包或包装结构设计、特定飞行空间等情况下,要求采用矩形结构的四旋翼飞行器,而正方形结构是矩形结构的特例。因此,研究矩形结构四旋翼飞行器的设计与控制问题更具有一般性和普适性,为此,本文主要研究了一种矩形结构的四旋翼飞行器的数学模型。本文提出研究一种矩形结构的四旋翼飞行器数学模型,该飞行器具有更好的一般性和普适性,常见的正方形结构的四旋翼飞行器是矩形结构四旋翼飞行器的特例。矩形四旋翼飞行器可以满足特定飞行空间的任务要求,且不同于传统四旋翼飞行器的结构。首先对矩形四旋翼飞行器的三维平动过程进行受力分析,之后对飞行器的三维转动过程进行力矩分析,建立矩形四旋翼飞行器的数学模型。可以通过对矩形四旋翼飞行器的数学模型进行变形得到正方形四旋翼飞行器的数学模型,对方形四旋翼飞行器的研究具有... 

【文章来源】：天津工业大学天津市

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－３四旋翼飞行器垂直起降运动示意图??

天津工业大学硕士学位论文同时减小四个旋翼的转速叫、出２、仍３和出４时，使四个旋翼产生翼飞行器本身的重力时，四旋翼飞行器具有向下的加速度，处于。??仰（前后）运动??旋翼飞行器处于悬停状态时，增加第一个和第二个旋翼转速Ｍ第三个和第四个旋翼转速⑴３和０Ｍ，如图２－４所示：??

（４）偏航运动??当四旋翼飞行器处于悬停状态时，增加第一个和第三个旋翼转速叫和Ｗ３，??同时减小第二个和第四个旋翼转速和Ｕ４，如图２－６所示：??“?Ｚ??图２－６四旋翼飞行器偏航运动示意图??此时，四旋翼飞行器的逆时针旋翼转速增加，顺时针旋翼转速减小，四旋翼??飞行器在Ｘ轴和Ｙ轴方向没有转动力矩差，飞行器四个旋翼顺时针方向产生的??反扭力矩小于飞行器逆时针方向产生的反扭力矩，此时飞行器的合力矩为逆时针??方向，飞行器绕Ｚ轴逆时针运动，向左转弯，出现偏航角…反之，增加第二个??和第四个旋翼转速ＣＵ２和Ｗ４，同时减小第一个和第三个旋翼转速和明，四旋??翼飞行器的逆时针旋翼转速减小，顺时针旋翼转速增加，飞行器四个旋翼顺时针??方向产生的反扭力矩大于飞行器逆时针方向产生的反扭力矩，此时飞行器的合力??矩为顺时针方向

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：2976533