基于滑模变结构控制的多旋翼飞行器设计

发布时间：2021-03-28 14:10

　　随着科技的进步,小型多旋翼无人机越来越多的出现在人们的生活中,也受到了越来越多的研究者的关注。四旋翼飞行器是小型多旋翼无人机的代表,在军事和民事领域应用广泛,成为当今小型无人机的主流。四旋翼飞行器有着很多优点,系统结构比较简单,体积比较小,可以很方便的对其进行操控。然而,四旋翼飞行器系统也存在着很多难题,比如难以建立精确的模型,系统复杂的非线性等。滑模变结构控制是一种能有效解决复杂非线性系统问题的控制方法,广泛应用在控制领域中,它可以通过设计滑动模态实现不连续控制,从而提高系统的性能。滑模控制虽然可以使系统获得很好的鲁棒性,但是会产生抖振,这是滑模控制最大的缺点,采用边界层滑模可以有效的削弱抖动。同时为了减弱系统不确定性的影响,在滑模控制的基础上增加了自适应控制。本文以四旋翼飞行器为研究对象,设计了一种自适应滑模控制器,以获得更好的控制效果。首先,分析了四旋翼飞行器的原理,对飞行器进行受力分析并建立坐标系,给出了坐标系之间相互转换的方法。根据飞行器的线运动和角运动方程,推导出飞行器的数学模型。由于系统复杂,受外界影响较多,因此为了便于对系统进行研究,依据假设条件,忽略了一些外界因素,对... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Breguet兄弟制造的四轴飞行器1921年，美国工程师GeorgeDeBothezat制造出一架迄今为止最大的四轴飞行器，如图

飞行器的发展历史Breguet 兄弟设计了人类历史上的第一架[16]四旋翼飞行器，如图 1.1 所不高，也没有各种控制理论的指导，这架飞行器在试飞时效果很不理创性的工作，为后边四旋翼飞行器的发展奠定了基础。图 1.1 Breguet 兄弟制造的四轴飞行器美国工程师 George De Bothezat 制造出一架迄今为止最大的四轴飞行飞行器相较于前边的飞行器有了很大的改良，但是由于没有系统有效仍然很不理想。

图 1.1 Breguet 兄弟制造的四轴飞行器国工程师 George De Bothezat 制造出一架迄今为止最大的四行器相较于前边的飞行器有了很大的改良，但是由于没有系然很不理想。图 1.2 George De Bothezat 制造的四轴飞行器tienne Oemichen[17]制造出一种四旋翼直升机，如图 1.3 所示。能够稳定在空中飞行数分钟，而且实现了超过一英里的飞行

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]基于机载嵌入式平台的无人机视觉辅助自主降落[D]. 高翔.哈尔滨工业大学 2016
[2]小型复合材料无人机结构设计与强度计算[D]. 马佳.中国民用航空飞行学院 2015
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本文编号：3105696