基于反演算法的旋翼式小型無人機(jī)在陣風(fēng)干擾下的位置控制.pdf

1、近年來，旋翼式小型無人機(jī)由于其體積小，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，能夠垂直升降等特點(diǎn)在搜救，勘察，監(jiān)控，航拍，高壓線路巡查等方面有著廣泛的應(yīng)用，而能夠?qū)o人機(jī)的位置實(shí)現(xiàn)精確控制是這些應(yīng)用的關(guān)鍵。然而，在實(shí)際應(yīng)用中怎樣削弱陣風(fēng)的干擾是無人機(jī)控制技術(shù)的一大難題。
　　本文提出了一種基于反演算法的旋翼式小型無人機(jī)在陣風(fēng)干擾下位置控制器的設(shè)計(jì)思路和方法。陣風(fēng)模型是利用風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，進(jìn)行最小二乘法辨識(shí)，擬合出力和力矩與風(fēng)速的高階多項(xiàng)式數(shù)學(xué)關(guān)系式而建立。

2、通過此模型得到無人機(jī)在陣風(fēng)干擾下力和力矩的補(bǔ)償量。然后，將得到的力和力矩補(bǔ)償量與反演算法設(shè)計(jì)的期望力和力矩進(jìn)行合成，作為在陣風(fēng)干擾下新的參考力和力矩，再通過該參考的力和力矩設(shè)計(jì)出控制器的輸入。
　　最后，在MATALAB/SIMULINK環(huán)境下，給定不同的風(fēng)速，對(duì)控制算法進(jìn)行仿真。為了證實(shí)基于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)建立的陣風(fēng)模型的旋翼式小型無人機(jī)位置控制器的抗風(fēng)性能，我們引進(jìn)了另一種基于Dryden大氣紊流的陣風(fēng)模型，分別對(duì)基于這兩種陣風(fēng)模型的