基于反演算法的旋翼式小型無人機在陣風干擾下的位置控制.pdf

1、近年來，旋翼式小型無人機由于其體積小，機動性強，能夠垂直升降等特點在搜救，勘察，監(jiān)控，航拍，高壓線路巡查等方面有著廣泛的應(yīng)用，而能夠?qū)o人機的位置實現(xiàn)精確控制是這些應(yīng)用的關(guān)鍵。然而，在實際應(yīng)用中怎樣削弱陣風的干擾是無人機控制技術(shù)的一大難題。
　　本文提出了一種基于反演算法的旋翼式小型無人機在陣風干擾下位置控制器的設(shè)計思路和方法。陣風模型是利用風洞實驗測得的數(shù)據(jù)，進行最小二乘法辨識，擬合出力和力矩與風速的高階多項式數(shù)學關(guān)系式而建立。

2、通過此模型得到無人機在陣風干擾下力和力矩的補償量。然后，將得到的力和力矩補償量與反演算法設(shè)計的期望力和力矩進行合成，作為在陣風干擾下新的參考力和力矩，再通過該參考的力和力矩設(shè)計出控制器的輸入。
　　最后，在MATALAB/SIMULINK環(huán)境下，給定不同的風速，對控制算法進行仿真。為了證實基于風洞實驗建立的陣風模型的旋翼式小型無人機位置控制器的抗風性能，我們引進了另一種基于Dryden大氣紊流的陣風模型，分別對基于這兩種陣風模型的