微小型四旋翼飛行器控制算法研究與應(yīng)用.pdf

1、微小型四旋翼飛行器由于其結(jié)構(gòu)簡單、操作靈活，并具有垂直起降、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，可以適應(yīng)復(fù)雜多變的外界環(huán)境，使得其在搜尋救援、測繪、危情監(jiān)視等范疇得到了越來越廣泛的應(yīng)用。同時，鑒于四旋翼本身具有非線性、欠驅(qū)動的特點(diǎn)，其逐步成為控制領(lǐng)域中一個較為典型的被控對象，本文將采取多種控制方法對四旋翼展開深入分析和研究，并通過仿真和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。論文的主要研究工作如下:
　　首先，介紹了微小型四旋翼飛行器的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制工作原理，推導(dǎo)出了導(dǎo)航

2、系與機(jī)體系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系;根據(jù)力學(xué)相關(guān)理論，建立了四旋翼在導(dǎo)航坐標(biāo)系的動力學(xué)模型，為后續(xù)章節(jié)研究做基礎(chǔ)。
　　其次，將四旋翼飛行器控制系統(tǒng)分解成全驅(qū)動子系統(tǒng)和欠驅(qū)動子系統(tǒng)，結(jié)合反演控制和滑?？刂品椒▽蓚€子系統(tǒng)分別設(shè)計了控制律。利用Simulink搭建微小型四旋翼飛行器仿真系統(tǒng)，通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的可行性。
　　再次，針對四旋翼在真實(shí)環(huán)境中周圍具有未知和不確定性的問題，設(shè)計了一種自適應(yīng)反演滑模控制器，通過對比實(shí)驗(yàn)來