四旋翼飛行器是由旋翼、槳葉、飛行控制器和導航系統(tǒng)組成,能夠在三維空中實現(xiàn)垂直起降、懸停、橫滾、俯仰等空中運動,其主要的特點有結構單一、制造成本低、容易實現(xiàn),具有巨大的應用市場。在軍事領域中,可以迅速投入實際戰(zhàn)場完成偵察和監(jiān)視任務,其優(yōu)異的機動性和隱蔽性可以執(zhí)行普通士兵無法完成的任務,或者直接攻擊敵方的重要目標。在民用領域中,可以將其迅速投入到森林防火、搜索救援、旅游航拍和電力巡檢等任務。本文采用PID控制算法設計四旋翼飛行器,并在此基礎上通過神經網絡算法自動整定PID控制算法的相關參數(shù),采用擴展卡爾曼濾波算法設計四旋翼飛行器的導航系統(tǒng),并通過MATLAB仿真平臺得出此方法具有很高的自適應性和穩(wěn)定性。本文主要包括以下內容:（1）對四旋翼飛行器監(jiān)控的要求,將4G模塊、RUDP協(xié)議、AES加密算法融入飛行控制器系統(tǒng),可以將實時飛行記錄的相關數(shù)據,安全穩(wěn)定地通過4G模塊發(fā)出,由地面站接收并保存。（2）PID控制算法廣泛應用于控制器的設計,其參數(shù)的調節(jié)需要根據操作員自身的經驗做出適當?shù)臎Q策,但對環(huán)境的敏感度較低。本文采用神經網絡算法的相關原理,將BP神經網絡與PID控制器相結合,自動調節(jié)相關的時... 

【文章來源】：成都信息工程大學四川省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

賓夕法尼亞大學開發(fā)的四旋翼飛行器麻省理工學院中RobustRoboticsGroup實驗室設計出一種新型的自主式微

-3 Robust Robotics Group 實驗室設計的微型四旋翼飛外，歐洲知名的大學和著名的公司也對四旋翼得了可觀的成果。法國諾特（Parrot）公司采開發(fā)出了一款名為 AR.Drone Quadricopter 的四過機身周圍的慣性測量單元來計算飛行器的動電機的陀螺效應等進行分析，得到空間狀于軋輥、俯仰、偏航角和高度的閉環(huán) PID 控制飛行器的系統(tǒng)，消費者可以使用 iPad、iPho其進行遠程操作和控制。除此之外，該公司采技術、聲吶和空氣動力學模型，還開發(fā)了商制系統(tǒng)，可以進行室內導航和跟蹤。

圖 1-3 Robust Robotics Group 實驗室設計的微型四旋翼飛行器國高校外，歐洲知名的大學和著名的公司也對四旋翼飛行器進索，取得了可觀的成果。法國諾特（Parrot）公司采用旋翼型設計，開發(fā)出了一款名為 AR.Drone Quadricopter 的四旋翼飛 所示，通過機身周圍的慣性測量單元來計算飛行器的運動姿態(tài)旋槳和轉動電機的陀螺效應等進行分析，得到空間狀態(tài)的運動分別用于軋輥、俯仰、偏航角和高度的閉環(huán) PID 控制律。該遠程控制飛行器的系統(tǒng)，消費者可以使用 iPad、iPhone 和 iPo一樣對其進行遠程操作和控制。除此之外，該公司采用低成本算機視覺技術、聲吶和空氣動力學模型，還開發(fā)了商業(yè)化的微術和控制系統(tǒng)，可以進行室內導航和跟蹤。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[8]四旋翼無人直升機飛行控制技術研究[D]. 單海燕.南京航空航天大學 2008
[9]四旋翼碟形飛行器控制系統(tǒng)設計及控制方法研究[D]. 王俊生.國防科學技術大學 2007
[10]小型無人旋翼飛行平臺的研制及關鍵技術研究[D]. 郭慶.西北工業(yè)大學 2007



本文編號：3410017