四旋翼直升機的建模與飛行控制研究.pdf

1、微小型四旋翼直升機是一種結(jié)構(gòu)簡單、可垂直起降的、多旋翼式飛行器,特別適合在近地面環(huán)境執(zhí)行巡查、航空攝影等任務(wù),在民用和軍事領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。近年來,四旋翼直升機的研究日趨成熟,為慣性導(dǎo)航、智能控制等諸多領(lǐng)域的技術(shù)融合提供了一個良好的研究平臺。在多飛行器協(xié)同作戰(zhàn)、飛行路徑規(guī)劃、定點起降等方面,四旋翼直升機都具有很高的研究價值。
　　 本文圍繞微小型四旋翼直升機的飛行控制問題,根據(jù)其飛行原理和特點,分別對四旋翼直升機的硬件系

2、統(tǒng)和控制方法進(jìn)行了研究。首先,基于模塊化設(shè)計思想,設(shè)計了包括飛行控制模塊、電機驅(qū)動模塊、導(dǎo)航模塊在內(nèi)的四旋翼直升機硬件系統(tǒng),搭建了四旋翼直升機實驗平臺。之后,結(jié)合四旋翼直升機的飛行原理,根據(jù)牛頓第二定律和歐拉方程建立了系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上,利用PID算法對四旋翼直升機姿態(tài)和位置進(jìn)行控制,設(shè)計了一種直升機雙回路控制器。其中,內(nèi)環(huán)控制器使用PD算法對直升機姿態(tài)進(jìn)行控制,外環(huán)控制器使用PID算法對直升機位置進(jìn)行控制,并在simulink環(huán)