基于参数优化的植保无人机飞控系统性能分析

发布时间：2021-08-26 15:10

　　为进一步提升植保无人机田间作业效率,从参数优化角度出发,对机体的飞控系统进行性能分析。通过全面理解植保机飞控系统原理,明确其控制流程,具体分析无人机作业变异系数、喷施压力、飞行高度与角度等参数间的内在关联,建立以影响飞控系统性能的各项参数为条件的二次性能指标控制模型。进行飞控系统的硬件与软件设计,并进行植保机飞控系统性能稳定性及参数优化可行性试验。结果表明:在频率7Hz、飞行速度为1.5m/s的条件下,系统理论轨迹偏差与试验轨迹偏差间的误差较小,可控制在±0.2%,且在20%～60%占空比范围内,占空比与轨迹误差存在负相关趋势。试验过程中,整机运行稳定,可为植保无人机及其他自动化田间作业设备的深度优化提供一定的参考思路。 

【文章来源】：农机化研究. 2020,42(11)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

植保无人机施药作业现场

序号 参数名称 单位 参数值 6 喷头数目 个 4 7 作业高度 m 1～5 8 作业速度 m/s 1～6植保机动力提供源泵体的均匀化参数调控与设置是实现该飞控系统准确控制的核心环节之一,主要包含泵的流量与压力、电机的执行参数及药液的体积控制等。经初始化的飞控系统需对飞控指令进行等值化匹配及飞行参数判定,才能输出正确的执行动作,以符合指令停止参数为最终判定依据,执行一次控制作业。

植保无人机的飞控系统核心控制模型,如图3所示。由图3可知:整机控制在变异系数初始值r(t)的条件下展开,通过设定参数值与位姿值的对应关系,在控制系统的跟踪目标ym(t)的实时调整下,NNC与NNI间接配合,输出植保机飞控系统的参数控制值;此时,设定初始值与实际作业运行值的差距e(t)被及时反馈至初始位置,形成闭环控制模型。以参数优化为手段,飞行能耗与误差之间的平衡点为最佳设计指标,针对整机飞控系统的控制装置,建立飞控系统的二次型性能指标控制模型,即

【参考文献】：
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本文编号：3364470