本文關(guān)鍵詞：四旋翼無人飛行器量化運(yùn)動穩(wěn)定性研究

  更多相關(guān)文章： 四旋翼無人飛行器 運(yùn)動穩(wěn)定性 Lyapunov指數(shù) 機(jī)械結(jié)構(gòu)

【摘要】：四旋翼無人飛行器憑借其體積小、機(jī)動性強(qiáng)、可垂直起降的特點(diǎn),能夠執(zhí)行投彈攻擊、大氣探測、物品運(yùn)載等飛行任務(wù)。然而由于大氣擾動、陀螺效應(yīng)等作用,其極易出現(xiàn)抖動、失控等運(yùn)動穩(wěn)定性問題。目前研究運(yùn)動穩(wěn)定性主要有三類方法：描述函數(shù)法、Lyapunov穩(wěn)定性理論和PID控制理論,但這些方法都以定性分析為主,而且對于多變量、高耦合、欠驅(qū)動的四旋翼無人飛行器穩(wěn)定性分析,存在動力學(xué)方程復(fù)雜難以求解、Lyapunov函數(shù)難以構(gòu)建、難以給出系統(tǒng)量化運(yùn)動穩(wěn)定的分析指標(biāo)問題。針對目前研究方法的不足,本文通過Lyapunov指數(shù)理論建立系統(tǒng)控制輸入、機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)與系統(tǒng)運(yùn)動穩(wěn)定性之間的量化關(guān)系,以此指導(dǎo)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)優(yōu)化及機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。文中分別對四旋翼無人飛行器起飛、著陸和偏航階段進(jìn)行了動力學(xué)建模及運(yùn)動穩(wěn)定性分析,并根據(jù)系統(tǒng)的動力學(xué)模型設(shè)計(jì)姿態(tài)控制器和位置控制器,結(jié)果表明優(yōu)化系統(tǒng)的控制輸入和機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)能夠提高系統(tǒng)的運(yùn)動穩(wěn)定性。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V279
，

本文編號：1181305