隨著自動控制領(lǐng)域的發(fā)展,無人機系統(tǒng)的應(yīng)用前景越來越廣闊。近幾年,國內(nèi)外在民用無人機市場有了快速的發(fā)展,無人機的智能化是目前研究的熱點方向之一。在智能控制、視覺跟蹤、三維航跡規(guī)劃、多機空中交通管理等方面具有極高的研究價值。本文以四旋翼無人機作為控制對象,基于視覺處理算法、嵌入式軟件開發(fā)、飛行器控制等研究內(nèi)容,實現(xiàn)其對已知路徑的檢測與循跡。首先,本文分析了四旋翼無人機的結(jié)構(gòu)及其飛行原理,建立坐標系和無人機動力學(xué)模型�；谧灾餮E任務(wù),介紹軟件開發(fā)環(huán)境,搭建地面站平臺,并提出整體設(shè)計方案。其次,本文依據(jù)四旋翼無人機的數(shù)學(xué)模型對其進行Matlab/Simulink仿真。設(shè)計串級PID、非線性自抗擾控制和線性自抗擾三種控制方案應(yīng)用于四旋翼無人機的姿態(tài)控制仿真中。然后,本文引入SURF特征檢測與匹配算法,實現(xiàn)對無人機循跡線路的檢測與匹配,并對路徑進行定位。基于軌跡邊緣特征,引入Sobel、Canny、Laplace等三種邊緣特征檢測算子。基于降落點角點特征,引入Harris、Shi-Tomasi、FAST等三種角點特征檢測算子。對六種檢測算子進行清晰度和準確率比較。最后,本文搭建無人機測試平臺,基... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

地面坐標系與機體坐標系如圖2-4所示，以四旋翼無人機起飛時的位置作為原點建立地面坐標系()

14圖 2-6 OV2640 模塊為 1600*1200，圖像采集幀會出現(xiàn)運動模糊問題，后期可。OpenCV 是一個主要應(yīng)用括了超過 500 個優(yōu)化的圖像，便于進行二次開發(fā)。Open Windows、Linux、MacOS、i源、接口豐富、移植性好、商業(yè)項目的開發(fā)，又可以作。與 Matlab 相比，OpenCV

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文本系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境基于 2.4.9 版本 OpenCV，采用 C++語言進行開發(fā)。編程軟件采用 Keil5、CMake、Visual Studio2010 及 Matlab 等。地面監(jiān)測站軟件如圖 2-7 所示，對無人機進行遠程監(jiān)控，在飛行實驗過程用于發(fā)送相關(guān)指令，實時觀測飛行數(shù)據(jù)，可以在線調(diào)試。該軟件安裝在一臺筆記本電腦上，對電腦配置沒有過高的要求，只需配置好相關(guān)環(huán)境即可。

【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]基于特征點圖像配準技術(shù)的研究[D]. 姜帥.西安電子科技大學(xué) 2014
[9]四旋翼飛行器控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 李堯.大連理工大學(xué) 2013
[10]基于滑模變結(jié)構(gòu)的飛行器控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 韓慧超.哈爾濱工程大學(xué) 2013



本文編號：3497128