一種四旋翼無(wú)人直升機(jī)飛行控制器的設(shè)計(jì).pdf

1、微小型四旋翼無(wú)人直升機(jī)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、飛行方式獨(dú)特的垂直起降無(wú)人機(jī)。在很多領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景。本文以一種四旋翼無(wú)人直升機(jī)為研究對(duì)象，根據(jù)微型四旋翼直升機(jī)的動(dòng)力學(xué)特性建立了數(shù)學(xué)模型，分別研究、設(shè)計(jì)了線性和非線性控制器，并通過仿真試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。主要研究工作為：
　　 針對(duì)本文所使用的微型四旋翼直升機(jī)進(jìn)行了建模研究，從動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)兩個(gè)方面分析其特性，得到微型四旋翼直升機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程。
　　 分別利用小擾動(dòng)方法和反饋線性

2、化方法將非線性動(dòng)力學(xué)模型線性化，針對(duì)姿態(tài)回路和位置回路設(shè)計(jì)了PID控制器，并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)控制器的有效性。
　　 由于動(dòng)態(tài)特性的影響，線性化控制器在實(shí)際運(yùn)用中可能會(huì)引起平面內(nèi)漂移等誤差。為了對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行高效、精確的控制，針對(duì)微小型四旋翼這個(gè)欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，用基于反步法的滑模控制設(shè)計(jì)了欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的非線性控制器。運(yùn)用simulink搭建微小型四旋翼飛行器的仿真系統(tǒng)，仿真結(jié)果表明該控制器有效、可行。
　　 最后，針對(duì)系統(tǒng)