四旋翼无人机抗风控制技术研究

发布时间：2021-09-29 02:16

　　随着近年来科技的发展,四旋翼无人机的集成度越来越高,负载能力越来越强,加之其具有体积小和灵活性高的优点,在峡谷、海上等人类难以涉足的区域,四旋翼无人机在搜救和资源探索方面发挥了举足轻重的作用,但是这些场合伴随着强风的干扰,是对四旋翼无人机稳定性的巨大考验,因此,本文针对四旋翼无人机的抗强风控制技术进行了深入研究。首先,研究了四旋翼无人机的动力学建模问题。考虑到强风的干扰,基于Dryden紊流模型和常值风场,对强风干扰的紊流模型进行了分析研究,以牛顿-欧拉法为基本框架,对四旋翼无人机的受力进行了基本分析,将外界强风的扰动引入到四旋翼的动力学模型建模过程中,建立了具有风速扰动因子的四旋翼无人机动力学模型,为后续的抗强风控制器设计打下基础。其次,研究了具有前馈补偿的Proportion Integration Differentiation（PID）和Linear Quadratic Regulator（LQR）控制器的设计问题。基于具有风速扰动因子的四旋翼无人机动力学模型,以期望状态与当前状态的误差入手设计了具有前馈补偿的PID控制器和LQR控制器,搭建了MATLAB仿真平台对控制器响应进... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

斯坦福大学的无人机断开发出四旋翼无人机的新的版本，例如OS4II，不仅实现了更高的集成度，机身更加紧凑和轻盈并且实现了高度的智能化，并对更对的智能控制的飞行算法，进行

装载成功的无人机控制面板

Pixhawk的控制面板此外，近年来，国外的很多学者在无人机抗风研究方面都取得了一定的成绩，发表了一些相关的论文，比较传统的方法是针对无人机的非线性动力学模型进行


本文编号：3413002