傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機兩種模式姿態(tài)控制方法研究.pdf

1、近年來，一種結(jié)合旋翼無人機和固定翼無人機優(yōu)點的新型無人機—傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機(UQTW)引起了很多科研工作者和工程人員的注意。該無人機兼具可垂直起降、機動性強與大航程高速度的優(yōu)點，在軍用與民用領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文以UQTW為研究對象，重點研究了UQTW在過渡飛行階段和垂直起降階段的姿態(tài)控制方法。
　　首先，本文針對實際情況進行了微控制器、執(zhí)行器和傳感器等器件的選型;然后對傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機的飛控電路與通信系統(tǒng)進行了介紹;最終搭

2、建了傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機的硬件平臺。
　　其次，本文對UQTW進行動力學(xué)分析，得到了UQTW的數(shù)學(xué)模型并做了相應(yīng)的簡化處理。在此基礎(chǔ)上，針對過渡飛行模式設(shè)計了基于自適應(yīng)反步法的姿態(tài)控制系統(tǒng)，針對垂直起降模式設(shè)計了基于模型參考滑模的姿態(tài)控制系統(tǒng)。并且，由于所設(shè)計的控制系統(tǒng)是基于反饋的閉環(huán)系統(tǒng)，所以本文設(shè)計了一套基于四元數(shù)和梯度下降法的多傳感器數(shù)據(jù)融合姿態(tài)解算方法。然后，本文對所設(shè)計的控制系統(tǒng)進行了仿真實驗。仿真結(jié)果表明，在過渡飛行模式下