作者:陈城; 符伟杰; 刘娜; 毛春雷; 韩继伟 期刊:《动力学与控制学报》 2019年第06期
为了提高四旋翼无人飞行器的运动稳定性,通过改变机械结构参数,研究了变结构参数对系统稳定性的影响.本文以四旋翼无人飞行器的偏航阶段为对象,根据基于动力学模型的李雅普诺夫指数计算过程,得到了影响系统稳定性的主要机械结构参数,并采用李雅普诺夫指数法建立其主要机械结构参数与系统运动稳定性之间的量化关系,以期指导系统的机械结构设计及控制系统优化,提高系统的可靠性和稳定性,最后,通过实验验证理论仿真分析过程中的结论....
作者:汤帅; 陈奕梅 期刊:《电光与控制》 2018年第10期
针对Qball2四旋翼无人飞行器欠驱动、参数不确定、强耦舍等特性,采用一种跟踪微分器(TD)与线性自抗扰算法(LADRC)结合的控制方法,LADRC包括线性组合环节(PD)和线性扩张状态观测器(LESO)两个部分。LESO对系统内扰和外扰进行实时观测和动态补偿,从而将复杂的Qball2系统简化为串联积分形式。LADRC参数整定简单,而TD的引入使系统具有良好的快速性和鲁棒性。仿真和Qball2平台实验结果表明,所设计的控制器能满足系统的动态...
作者:陈嘉平; 郑恩辉 期刊:《激光与红外》 2018年第12期
四旋翼无人飞行器在应用于火电厂大型烟囱内壁腐检测领域时,由于大型烟囱内部空间信息屏蔽的特性,使得传统的定位与通信方案无法满足四旋翼无人飞行器的飞行要求。为了解决此问题,应用二维环形激光雷达装置并结合烟囱结构的先验知识,设计了适用于烟囱内部作业的无人飞行器快速定位算法。同时设计了中继飞行器以提供烟囱内部作业飞行器与地面控制中心之间的数据通信服务。实验和仿真结果表明,该装置和方法能解决四旋翼无人飞行器在...
作者:赵玥; 陈奕梅 期刊:《计算机工程与应用》 2017年第21期
针对Qball-X4四旋翼无人飞行器的自身特点,建立系统的非线性模型,采用姿态内环和位置外环的双闭环控制算法。线性二次型调节器(LQR)可以快速简便地求解出最优的状态反馈控制率,并且具有良好的鲁棒性,因而利用LQR控制算法来控制姿态内环。由于PID控制算法结构简单、鲁棒性强,因而控制位置外环。通过Matlab/Simulink和飞行试验对控制算法进行仿真和验证,结果表明,设计的控制算法能成功地实现飞行器的悬停控制,并达到较好的控制效果...
作者:石朝霞; 胡兴柳; 姜思辰; 张博群; 高健钦; 刘玉宏 期刊:《滨州学院学报》 2016年第04期
分析推导小型四旋翼飞行器的数学模型,选取合适的输入输出量以及状态量,运用matlab工具对飞行器在悬停点进行配平和线性化,从而得到输出对输入的传递函数,实现控制模型的简化。针对线性化后的飞行器模型传递函数,进行稳定性分析。结合经典控制理论对每一个通道进行校正,设计了串级PID控制器,并搭建matlab/simulink仿真环境对设计好的控制器进行仿真分析,完善所设计的串级PID控制器的参数。
作者:王焱 宋召青 刘晓 赵贺伟 期刊:《海军航空工程学院学报》 2013年第05期
四旋翼无人飞行器具有非线性、多变量、强耦合和不确定性等特点,通过以四旋翼无人飞行器为被控对象,建立了存在参数不确定性和未知干扰的飞行器姿态的动力学模型。利用跟踪误差状态设置滑模面,构造了包含滑模面和未知参数的李雅普诺夫函数,并设计了控制律。对设计的控制律进行仿真,结果表明了该方法的有效性。
为改变传统以单片机为处理器的四旋翼无人飞行器的控制方式,提出了一种基于嵌入式ARM的飞行控制系统的设计和实现方案。详细介绍了控制系统的总体构成以及硬、软件设计方法,包括传感器模块、电机模块、无线通信模块。试验结果表明,该设计结合嵌入式实时操作系统,保证了系统的高可靠性和高实时性,能满足飞行器起飞、悬停、降落等飞行模态的控制要求。
作者:夏国清 廖粤峰 王璐 期刊:《计算机应用》 2013年第03期
针对四旋翼无人飞行器质量未知情况下的垂直起降控制问题,提出一种基于状态反馈和神经网络自适应的混合控制方法。该方法通过一个状态反馈控制器实现飞行器的水平位置和航向控制,考虑到飞行器负载的未知特性,通过径向基函数(RBF)神经网络对飞行器质量进行估计,从而实现对高度的精确控制。仿真分析及验证表明,所提出的控制方法能够有效实现飞行器高度的精确控制,并能够在线估计出飞行器质量参数。
作者:宋召青 刘晓 赵贺伟 期刊:《机械制造与自动化》 2014年第03期
以四旋翼无人飞行器作为被控对象,建立了飞行器姿态的动力学模型。采用反步递推方法进行设计,并构造了李雅普诺夫函数,通过其导出了自适应控制律。在保证控制系统渐进稳定的前提下,针对设计的控制律进行仿真分析,结果表明该方法有效。
作者:吴文志 吴斌 周星 张平 程林 期刊:《电子机械工程》 2016年第01期
旋翼无人飞行器具有垂直起降/着陆、可悬停、机动性好及结构简单等多种优点,无论是在军事领域还是民用领域,都有非常广泛的应用价值。文中采用Abaqus建立了某四旋翼无人飞行器的力学仿真模型。基于所建立的力学仿真模型,分析了该无人飞行器在旋翼升力、风载荷和降落冲击等工况下结构的强度和刚度响应,得到了相应的变形和应力云图。计算结果表明,该旋翼飞行器的结构设计满足总体设计要求。
作者:梁潇 方勇纯 孙宁 期刊:《控制理论与应用》 2015年第11期
对于四旋翼无人飞行器运送系统而言,需要保证飞行过程中负载的摆幅维持在适当的范围内,并且在飞行器到达目的地后负载无残余摆动.本文针对四旋翼无人飞行器运送系统,提出了一种新颖的轨迹规划与跟踪控制方法.论文首先得到了平面四旋翼无人飞行器的运动特性与负载摆角之间的非线性耦合关系.通过相平面内的几何分析,分别设计了两个轴方向上的分段式加速度轨迹.这种轨迹具有简洁的解析表达式并可获得较高的运送效率,同时满足飞行器的...
作者:蔡伟平 胡越黎 杨文荣 冉峰 期刊:《电子技术应用》 2015年第07期
针对四旋翼姿态角难以快速跟踪实际控制指令,传统线性化方法稳定性能不佳、用简单滑模控制存在控制律难以实现等问题,提出了一种基于双环滑模控制系统的设计方案。通过建立四旋翼的姿态动力学模型推导出姿态角和角速度的控制律方程。最后,基于实验室搭建的四旋翼硬件实验平台对该方案进行MATLAB仿真分析,并与常规PID控制方法和反步法进行了比较。结果 表明该方法有效可行,跟踪姿态角更加快速、精确。
作者:贺翔 陈奕梅 郭建川 修春波 期刊:《制造业自动化》 2015年第18期
针对Qball-X4四旋翼无人飞行器自身的结构特点,建立了系统的非线性数学模型,基于此模型设计了由姿态内环与位置外环组成的双闭环PID控制器,并根据姿态与位置的耦合关系提出了内外环之间进行控制量校正的方法,以提高控制器的控制精度。最后将该控制器用于Qball—X4系统,成功地实现了室内定点悬停飞行,实验结果验证了该控制方法的有效性以及较好的控制效果。