本文選題：四旋翼 + 微型飛行器��； 參考：《河南科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著近年來(lái)與微型飛行器相關(guān)的軟硬件技術(shù)不斷進(jìn)步,以及在各國(guó)低空領(lǐng)域不斷開放的政策影響下,微型四旋翼飛行器以其獨(dú)特的垂直起降和懸停特性不斷出現(xiàn)在軍事作戰(zhàn)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和各類商業(yè)飛行活動(dòng)等應(yīng)用中,成為低空飛行器研究領(lǐng)域備受關(guān)注的焦點(diǎn)。鑒于微型四旋翼飛行器在飛行控制技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域均具有較高的研究?jī)r(jià)值,本文對(duì)微型四旋翼飛行器的飛行控制進(jìn)行了相關(guān)的研究。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中微型四旋翼飛行器往往與視覺(jué)圖像設(shè)備相結(jié)合,因此具備視覺(jué)圖像處理功能的微型四旋翼飛行器受到科研人員的重點(diǎn)關(guān)注。本課題圍繞飛行器控制系統(tǒng)建立和基于Android系統(tǒng)的視覺(jué)控制程序這兩個(gè)方面展開研究,以實(shí)現(xiàn)飛行器尋跡飛行和定點(diǎn)懸停為最終目標(biāo)。首先通過(guò)對(duì)四旋翼飛行器動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程分析,建立四旋翼飛行器的數(shù)學(xué)模型,然后使用自適應(yīng)反演滑模控制算法設(shè)計(jì)飛行控制器,并在MATLAB軟件中設(shè)計(jì)對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)自適應(yīng)反演滑�？刂扑惴ㄔ谒男盹w行器控制中有很好的魯棒性和抗干擾性。接著通過(guò)選擇合適的元器件,自行設(shè)計(jì)硬件電路,設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)控制流程,編寫控制程序,完成了微型四旋翼飛行器的飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),最后通過(guò)圍繞Android系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)開發(fā)和視覺(jué)控制中圖像處理算法進(jìn)行研究,完成了對(duì)Android系統(tǒng)控制程序的開發(fā)和測(cè)試以及圖像處理程序?qū)壽E圖像信息的處理測(cè)試,為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)飛行器以視覺(jué)控制方式尋跡飛行和定點(diǎn)懸停奠定了基礎(chǔ)。本課題中將當(dāng)前熱門的視覺(jué)控制應(yīng)用于微型四旋翼飛行器控制,為四旋翼飛行器的控制提供了新的方式,同時(shí)將該控制方式與Android智能移動(dòng)設(shè)備相結(jié)合,對(duì)四微型旋翼飛行器的的實(shí)際應(yīng)用推廣有積極的作用。
[Abstract]:With the development of software and hardware technology related to micro air vehicle in recent years, and under the influence of the policy of opening up in low altitude field, the micro four rotors have appeared in military operations with their unique vertical take-off and landing and hovering characteristics. Industrial and agricultural production and various commercial flight activities have become the focus of attention in the research field of low-altitude aircraft. In view of the high research value of micro four rotor aircraft in flight control technology and practical application, this paper studies the flight control of micro four rotor wing aircraft. In the process of practical application, the micro four-rotor aircraft is often combined with the visual image equipment, so the micro-four-rotor aircraft with visual image processing function has attracted the attention of researchers. This paper focuses on the establishment of the aircraft control system and the visual control program based on the Android system in order to achieve the final goal of tracking and hovering of the aircraft. By analyzing the dynamics and kinematics equations of the four-rotor aircraft, the mathematical model of the four-rotor aircraft is established, then the flight controller is designed by using the adaptive inverse sliding mode control algorithm, and the contrast simulation experiment is designed in MATLAB software. It is verified that the designed adaptive inverse sliding mode control algorithm is robust and anti-jamming in the control of four-rotor aircraft. Then, by selecting the appropriate components, designing the hardware circuit, designing the control flow of the software system and compiling the control program, the flight control system design of the micro four-rotor aircraft is completed. Finally, the development and test of the Android system control program and the image processing test of the track image information are completed through the research on the design and development of the Android system program and the image processing algorithm in the visual control. It lays a foundation for further realization of tracking and hovering of aircraft by visual control. In this paper, the current popular visual control is applied to the control of the micro four-rotor aircraft, which provides a new way for the control of the four-rotor aircraft. At the same time, the control mode is combined with the Android intelligent mobile device. It has a positive effect on the practical application of four micro rotors.
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V249.1;TP316

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1893210