四旋翼飛行器控制與實(shí)現(xiàn).pdf

1、四旋翼飛行器因其結(jié)構(gòu)簡單、方便操控、機(jī)動(dòng)靈活、可垂直起降等特點(diǎn)，得到越來越廣泛的應(yīng)用，具有重要的軍用和民用價(jià)值。同時(shí)，四旋翼飛行器的動(dòng)力學(xué)模型，具有欠驅(qū)動(dòng)、多變量、強(qiáng)耦合、非線性和不確定等特性，使其成為控制領(lǐng)域比較典型的被控對象，越來越多的用于各種控制理論與算法的驗(yàn)證。
　　首先，本文對四旋翼飛行器的研究與發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行廣泛細(xì)致的調(diào)研，主要包括控制算法、建模與辨識方法、傳感器技術(shù)、視覺導(dǎo)航與定位技術(shù)、比較成熟的四旋翼飛行器實(shí)驗(yàn)平臺以

2、及開源的飛行器控制項(xiàng)目等。
　　其次，根據(jù)四旋翼飛行器結(jié)構(gòu)與機(jī)理特點(diǎn)，基于歐拉角姿態(tài)表達(dá)方法，從空間運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)六個(gè)自由度，對四旋翼飛行器動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行分析，為接下來控制器設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
　　本文分別采用兩種方法設(shè)計(jì)四旋翼飛行器的控制器。第一種方法，對四旋翼飛行器動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行線性化處理，為每個(gè)控制通道設(shè)計(jì)PID控制器。第二種方法，直接針對原始的四旋翼飛行器動(dòng)力學(xué)模型，運(yùn)用反步法設(shè)計(jì)非線性控制器。利用OS4 Simulat