资料介绍
对四旋翼飞行器悬停困难的问题,从外力平衡与外力矩平衡两点出发,根据牛顿一欧拉方程对悬停状态下的飞行器建立动力模型,利用PID控制理论进行回路控制,设计了四旋翼飞行器的悬停算法。现场飞行测试结果为飞行器在水平范围±2 m、垂直范围±l m的空间范围内漂移,实现了飞行器的悬停功能。
四旋翼飞行器与常规飞行器相比,具有机动性高、控制灵活、可垂直起降、自由悬停等特点,近年来成为航空领域的研究热点。早些年,国际上已有诸多科学机构致力于四旋翼飞行器控制技术的研究,并取得良好的成果,具体代表有Draganflyer公司、宾夕法尼亚大学的 HMX4实验室等。而国内在这方面起步相对较晚uJ。悬停功能作为四旋翼飞行器独特的动力特性之一,一直是研究的热点及难点。本文通过分析四旋翼飞行器的受力,建立了其在悬停状态下的动力学模型,针对飞行器易受干扰和灵敏度高的特点利用经典PID 算法设计了位置控制回路。在Matlab/Simulink平台上,对模型的悬停模式进行控制仿真,并做了大量现场飞行测试,测试效果良好。
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