小型無(wú)人搜救飛艇的控制系統(tǒng)研究.pdf

1、無(wú)人飛艇是依靠空氣浮力原理升空的、通過(guò)推進(jìn)裝置可操縱機(jī)動(dòng)飛行的一種輕于空氣的無(wú)人航空器。無(wú)人飛艇具有優(yōu)良的飛行特性、低廉的維護(hù)費(fèi)用、超長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間、良好的安全性以及低功耗、低噪聲、環(huán)保無(wú)污染等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為現(xiàn)有偵察衛(wèi)星和無(wú)人機(jī)之外的一個(gè)重要補(bǔ)充，引起了世界上各個(gè)國(guó)家的重視。無(wú)人飛艇作為新興的無(wú)人航空器無(wú)論在國(guó)防領(lǐng)域還是國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有著很高的應(yīng)用價(jià)值，尤其在當(dāng)前的空中搜救領(lǐng)域更是潛力巨大，因此迫切需要加強(qiáng)小型無(wú)人飛艇在空中搜救領(lǐng)域的研究

2、。
　　本論文以小型無(wú)人飛艇為研究對(duì)象，簡(jiǎn)單介紹了飛艇的結(jié)構(gòu)和飛行原理，綜合比較了國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，研究并建立了無(wú)人飛艇的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上對(duì)小型無(wú)人飛艇的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。
　　首先根據(jù)本文小型無(wú)人飛艇的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行力學(xué)分析，通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析得出小型無(wú)人飛艇的運(yùn)動(dòng)方程并進(jìn)一步建立飛艇的六自由度數(shù)學(xué)模型。然后進(jìn)行小型無(wú)人搜救飛艇的總體方案設(shè)計(jì)，硬件系統(tǒng)部分采用AVR Mega8作為飛行控制系統(tǒng)核心，

3、對(duì)數(shù)據(jù)采集處理、無(wú)線通信、驅(qū)動(dòng)等其他模塊進(jìn)行了電路設(shè)計(jì)；軟件系統(tǒng)部分采用模塊化設(shè)計(jì)，按不同功能劃分了各個(gè)模塊并對(duì)各個(gè)模塊分別進(jìn)行了軟件流程設(shè)計(jì)。在論文的最后使用PID控制算法對(duì)無(wú)人飛艇的控制律進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了無(wú)人飛艇的俯仰和偏航兩種姿態(tài)的控制律，并利用MATLAB進(jìn)行了控制律的仿真，驗(yàn)證了系統(tǒng)方案的可行性。
　　本文的重點(diǎn)在于研究并設(shè)計(jì)了一個(gè)無(wú)人搜救飛艇的控制系統(tǒng)，從理論上驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可行性，對(duì)小型無(wú)人飛艇在空中搜救領(lǐng)域的應(yīng)用