首页> 中文学位 >基于QFT的变距变转速四旋翼飞行器控制技术研究
【6h】

基于QFT的变距变转速四旋翼飞行器控制技术研究

代理获取

目录

声明

注释表

缩略词

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 四旋翼飞行器研究现状

1.3 定量反馈理论

1.4 本文的主要研究内容

第2章 变距变转速四旋翼飞行器飞行动力学建模

2.1 引言

2.2 飞行器的构型

2.3 飞行原理与飞行控制方式分析

2.4 变距变转速四旋翼飞行器的动力学方程

2.5 飞行器的运动方程

2.6 飞行器非线性动力学仿真模型

2.7 非线性飞行动力学模型的配平

2.8变距变转速四旋翼的动力学特性分析

2.9 本章小结

第3章 变距变转速四旋翼飞行器的飞行控制律设计

3.1 引言

3.2 MIMO系统的QFT设计

3.3 变距变转速四旋翼飞行器飞行控制系统结构分析

3.4 基于QFT的变距变转速四旋翼姿态角速率回路设计

3.5 基于PID的外环回路设计

3.6 仿真验证

3.7 本章小结

第4章 基于Matlab/FlightGear的飞行控制视景仿真

4.1 引言

4.2 FlightGear飞行模拟器

4.3 MATLAB与FlightGear的通信建立

4.4 变距变转速四旋翼飞行器的3D模型载入

4.5 Matlab/FlightGear视景仿真

4.6 本章小结

第5章 变距变转速四旋翼飞行器的飞控硬件系统

5.1 引言

5.2 飞控系统硬件组成

5.3 试飞实验

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 主要工作总结

6.2 未来工作展望

参考文献

致谢

在学校期间的研究成果及发表的论文

展开▼

摘要

四旋翼飞行器具有结构对称、构造简单、优越的悬停和低速飞行性能、灵活简便的操纵方式等特点,是目前研究的热点。小型四旋翼飞行器往往载重和续航时间受限,本文以具有大载重、长续航时间的变距变转速四旋翼飞行器为研究对象,建立了飞行动力学模型,进行控制律设计,实现了MATLAB/Flightgear的联合视景仿真。
  首先,针对变距变转速四旋翼飞行器,分析其运动方式和工作原理,建立其非线性飞行动力学模型,并基于小扰动假设对非线性模型作了配平计算,对飞行器的操纵性和耦合性作了分析,为控制律设计奠定了基础。
  其次,针对建立的变距变转速四旋翼飞行器飞行动力学模型,设计其控制律。基于定量反馈理论(QFT)设计了其姿态角速率回路的控制器和滤波器,使得内环回路具有良好解耦和跟踪性能;外环控制回路(姿态回路、三轴线速度回路、三轴位置回路)采用经典PID理论进行设计。通过MTALAB/Simulink仿真验证表明运用QFT设计的内回路具有很强的抗干扰和解耦性能,运用PID控制理论设计的外回路具有良好的控制效果。
  再次,建立了三维实时视景仿真平台。通过UDP通信协议,进行了MATLAB与Flight Gear联合仿真,通过三维可视仿真实验进一步验证控制律性能。
  最后,对变距变转速四旋翼飞行器的硬件系统进行了介绍,并进行了试飞实验。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号