室内环境下四轴飞行器的自主飞行控制研究

代理获取

页面导航

目录
摘要
著录项
相似文献
相关主题

摘要

依托于传感器技术、微电子技术、滤波理论的发展以及自动控制技术在飞行器上的广泛应用，四轴飞行器的研究得到了迅速的推进，目前在室外环境已经有了许多成熟的应用。针对四轴飞行器室内环境下的自主飞行控制问题，研究学者们相继展开研究，并取得了一些成果。本文围绕室内环境下四轴飞行器的自主飞行控制需求，将整体分为飞行控制系统和室内自主导航系统两部分，设计了基于二维激光雷达的四轴飞行器整体系统方案，完成了系统的软硬件设计，最终实现了四轴飞行器在室内环境下的姿态控制、位置控制、自主导航探索等功能。飞行控制系统是四轴飞行器能够稳定飞行的基础，本文的飞行控制系统主要包括姿态控制器和位置控制器两部分，均使用串级 PID 方法设计。其中姿态控制器的第一级为三轴姿态角度控制器，第二级为三轴姿态角速度控制器；位置控制器的第一级为三维位置控制器，第二级为三维速度控制器。室内自主导航系统是四轴飞行器在室内环境下能够自主飞行的核心，本文设计了一种基于二维激光雷达的未知环境自主探索方案。本方案使用Hector Mapping （赫克托建图）算法，完成了室内飞行环境的二维栅格地图构建；基于此环境地图、雷达二维点云数据以及上一帧位姿，构造最小二乘问题，估计当前位姿；通过设计自主确定目标点的策略，使自主导航系统可以引导四轴飞行器自主探索室内未知环境；同时，针对四轴飞行器实际飞行情况，使用优化的A*路径规划算法，规划出一条安全可靠的飞行路径。最后，本文对上述四轴飞行器整体系统方案设计了一系列的实验，包括飞行控制系统性能实验和室内自主导航系统实验，验证了本文室内环境下自主飞行控制系统的稳定性和有效性，同时，进行了本文工作总结及未来研究展望。

著录项

作者
张华林;
展开▼
作者单位

电子科技大学;

展开▼
授予单位电子科技大学;
学科智能信息处理与控制
授予学位硕士
导师姓名李瑞;
年度 2018
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制;各类型航空器;
关键词
室内环境; 飞行器; 自主飞行;

相似文献

中文文献
外文文献
专利

1. 四轴飞行器自主飞行控制及避障系统研究 [J] . 范建威 ,刘兴 . 军民两用技术与产品 . 2017,第024期
2. 自主巡航的四轴飞行器控制系统的设计与实现 [J] . 林明宝 ,余春艳 . 电脑知识与技术 . 2016,第016期
3. 四轴飞行器飞行姿态控制的研究 [J] . 张亦弛 . 电子制作 . 2015,第013期
4. 基于MSP430单片机的四轴飞行器飞行控制系统设计 [J] . 李想 ,亢洁 . 电子世界 . 2020,第005期
5. 基于FPGA的四轴飞行器飞行控制系统设计 [J] . 徐亚妮 ,罗文广 ,张亮 . 广西工学院学报 . 2018,第003期
6. 从自动飞行到自主飞行——飞行控制与导航技术发展的转折和面临的挑战 [C] . 张新国 . 中国工程院航空工程科技论坛学术报告会 . 2002
7. 四轴飞行器自主飞行控制及避障系统研究 [A] . 郑海潮 . 2016

室内环境下四轴飞行器的自主飞行控制研究

目录

摘要

著录项

相似文献

相关主题

期刊订阅