基于滑模控制的四旋翼飞行器自主飞行控制系统研究

发布时间：2021-02-21 16:57

　　近十几年来,四旋翼飞行器由于体积小,对起降场地无要求,可在狭小空间、受化学污染、核辐射污染等各种复杂环境中飞行而被广泛应用于军用与民用各个领域,因此研究四旋翼飞行器具有重要的意义。本文主要从飞行器机体设计、飞行器建模与分析、滑模控制系统设计、自主飞行实验等几个方面对四旋翼飞行器展开研究。首先,根据四旋翼无人机的需求分析制定总体设计方案。其中机身设计方面,综合考虑飞行环境、抗干扰能力、航行速度、飞行时间、成本等因素进行机体设计。硬件设计方面,采用双层控制板结构,分别进行了主板和从板的硬件设计选型。软件设计方面,将软件系统分为五个模块,分别设计了主板和从板的软件程序并开发了地面站系统界面。其次,对四旋翼无人机的飞行原理作简单介绍。建模部分分别从飞行器的平移运动和旋转运动两个方面进行动力学分析,得出对应的动力学方程,由此建立四旋翼无人机的动力学模型并简要分析了作为执行机构的电机的模型。接着,针对于四旋翼无人机对控制指令跟踪性能要求较高的特点引入了具有良好跟踪性能的模型参考方法并设计了参考模型。考虑到无人机对建模误差和外部干扰敏感的特点设计了滑模控制器,这样的设计既保证了跟踪性能又具有较强的鲁... 

【文章来源】：南京信息工程大学江苏省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．３?＂即时眼＂四旋翼无人机??旋翼型无人较固型和型人制、、效??

第一章绪论体积小、飞行噪声小、隐蔽性高；可垂直起降，对起降污染、核福射污染等各种复杂环境中飞行；能够搭载造简单，便于组装和维修，性价比高等优点己成为民针对于民用无人化相关法律法规的制定化及政策监管的用将得到更为广泛的推广，无人机的需求会急剧增加，巧民用领域的发展前景十分广阔，其主要的用途有：??航拍市场持续火热，无人机可广泛应用于城市建筑群、新南素材搜集、治安监控Ｗ及婚庆活动的航拍，通过搭Ｉ１ＵＷ。与传统的人工摄影比，无人机航拍具有成本低、精度高、视野开阔等优势。而且利用无人机进行航拍对高，可满足多种航拍需求。图１．４为四旋翼航拍无人机

南京信息王程大学硕±学位论文图１．５无人植保机??像进行灾害研究和管理近年来己经发展成实际，无水文及人为灾害ＰＳ１。地震、洪規、湖泊污染、森林频率日益増高，而灾难现场往往处于高原、山地救人员无法到达的地区。利用无人机飞入灾难现场，关地理及气象信息，为灾后的救援和重建提供了有故现场的＂Ｔ鹰＂无人机??

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]四旋翼无人直升机先进飞行控制方法及实现研究[D]. 陈琦.南京航空航天大学 2013
[2]斜十字四旋翼飞行器实验建模与控制技术研究[D]. 申珊颖.南京航空航天大学 2013
[3]小型无人机在警用领域的应用与造型设计研究[D]. 刘哲.东华大学 2012



本文编号：3044647