無人機起落站系統(tǒng)研究與設(shè)計
發(fā)布時間:2022-12-09 23:41
隨著旋翼無人機相關(guān)技術(shù)的迅猛發(fā)展,相關(guān)應(yīng)用研究也得到了較為廣泛的推廣。但執(zhí)行任務(wù)時需要專業(yè)飛手控制并現(xiàn)場更換電池,另外,無人機續(xù)航能力存在不足,由此帶來的成本高及時效性差的問題限制了其在行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的深入發(fā)展。因此,相關(guān)科研機構(gòu)和科技公司根據(jù)行業(yè)需求,開始研究可以實現(xiàn)無人機全自主無人化作業(yè)的技術(shù),本文研究和設(shè)計的無人機起落站系統(tǒng)從無人機作業(yè)流程出發(fā),實現(xiàn)了從設(shè)計到應(yīng)用的不斷優(yōu)化。本文將系統(tǒng)分為起落站模塊、任務(wù)執(zhí)行模塊及監(jiān)控平臺三個部分,對其中關(guān)鍵算法進行仿真與實踐,搭建了一套功能完備的起落站任務(wù)系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容與所做工作如下:1、根據(jù)相關(guān)行業(yè)應(yīng)用需求,提出無人機起落站系統(tǒng)的功能要求與設(shè)計原則,針對起落站機械結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)、多電機協(xié)同控制策略設(shè)計相應(yīng)方案;針對任務(wù)執(zhí)行過程中的飛控導(dǎo)航、數(shù)據(jù)采集做出優(yōu)化設(shè)計方案并研究路徑優(yōu)化算法;設(shè)計監(jiān)控平臺基本架構(gòu)與功能模塊方案。上述方案為系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計搭建框架。2、按照起落站的功能需求,完成起落站控制系統(tǒng)設(shè)計,利用工控機、運動控制板卡等硬件設(shè)備搭建伺服控制系統(tǒng)。采用Labview編程語言,完成了現(xiàn)場上位機的控制程序,滿足了起落站模塊的控制需要。從起落...
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.3 無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢
1.3 論文章節(jié)安排
第二章 無人機起落站系統(tǒng)設(shè)計方案
2.1 系統(tǒng)功能要求及設(shè)計原則
2.1.1 系統(tǒng)功能要求
2.1.2 系統(tǒng)設(shè)計原則
2.2 系統(tǒng)設(shè)計方案
2.2.1 起落站設(shè)計
2.2.2 任務(wù)執(zhí)行模塊設(shè)計
2.2.3 監(jiān)控平臺設(shè)計
2.3 本章小結(jié)
第三章 起落站控制系統(tǒng)設(shè)計
3.1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
3.1.1 控制系統(tǒng)選型
3.1.2 控制系統(tǒng)工作流程
3.2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
3.2.1 程序框圖
3.2.2 前面板
3.3 本章小結(jié)
第四章 多電機協(xié)同控制策略設(shè)計
4.1 多電機協(xié)同控制發(fā)展趨勢
4.1.1 控制結(jié)構(gòu)
4.1.2 控制算法
4.2 永磁同步電機模型
4.3 改進偏差耦合多電機協(xié)同控制策略
4.3.1 傳統(tǒng)偏差耦合控制策略簡介
4.3.2 模糊控制算法
4.3.3 轉(zhuǎn)速補償設(shè)計
4.3.4 仿真實驗及結(jié)果分析
4.3.5 算法實現(xiàn)
4.4 本章小結(jié)
第五章 任務(wù)執(zhí)行優(yōu)化設(shè)計
5.1 硬件組成/選型/構(gòu)成
5.1.1 飛控導(dǎo)航組件
5.1.2 數(shù)據(jù)采集組件
5.2 無人機路徑優(yōu)化
5.2.1 基于BAS的路徑優(yōu)化發(fā)展
5.2.2 BAS與ACO算法流程
5.2.3 基于BAS和ACO相融合的三維路徑規(guī)劃
5.2.4 仿真實驗
5.2.5 實際測試
5.3 本章小結(jié)
第六章 遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺設(shè)計
6.1 監(jiān)控平臺系統(tǒng)構(gòu)成
6.1.1 Web應(yīng)用程序架構(gòu)
6.1.2 Web服務(wù)器
6.1.3 實時數(shù)據(jù)庫
6.1.4 JavaScript開發(fā)語言
6.1.5 AJAX技術(shù)應(yīng)用
6.2 功能模塊設(shè)計
6.2.1 任務(wù)管理模塊
6.2.2 狀態(tài)監(jiān)控模塊
6.2.3 系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫
6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 工作總結(jié)
7.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間主要研究成果
學(xué)位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]無人機航母系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用[J]. 馬昊鵬,劉由之,李榮軍,閻華,楊衛(wèi)民. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2020(01)
[2]電網(wǎng)調(diào)度廣域分布式實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的存儲和訪問技術(shù)[J]. 魏娜,吳慶曦,靳晶,陳俊安. 江蘇科技信息. 2019(35)
[3]千尋位置服務(wù)在電力勘測設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 許冬,楊洪旭,王會義. 電力勘測設(shè)計. 2019(11)
[4]基于模糊控制的雙閉環(huán)直流電機調(diào)速系統(tǒng)[J]. 李海俠,林繼燦,唐海洋. 電氣傳動. 2019(11)
[5]基于改進A*算法與天牛須搜索算法的農(nóng)業(yè)機器人路徑規(guī)劃方法[J]. 趙輝,郝夢雅,王紅君,岳有軍. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2019(31)
[6]多電機同步控制技術(shù)發(fā)展簡介[J]. 王毅波,曹寬. 微特電機. 2019(08)
[7]基于Modbus/RTU通信協(xié)議的工業(yè)控制系統(tǒng)[J]. 謝景一. 信息技術(shù). 2019(04)
[8]基于視覺自動換電池?zé)o人機自主著陸方法研究[J]. 韓航迪,平雪良,王榮,曹昱棟,詹茂鑫,郭昕雨. 機械制造與自動化. 2019(01)
[9]改進型偏差耦合多電機轉(zhuǎn)速同步控制[J]. 耿強,王少煒,周湛清,史婷娜,夏長亮. 電工技術(shù)學(xué)報. 2019(03)
[10]Apache服務(wù)器與動態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)的整合與研究[J]. 徐紅梅. 無線互聯(lián)科技. 2018(21)
碩士論文
[1]黃河無人機遠(yuǎn)程臨場工程監(jiān)管系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[D]. 王棟.山東大學(xué) 2016
[2]實時數(shù)據(jù)庫在建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 張偉.華中科技大學(xué) 2016
[3]多電機系統(tǒng)協(xié)同控制研究[D]. 高德超.濟南大學(xué) 2015
[4]多電機同步控制策略研究[D]. 姚武軍.湘潭大學(xué) 2013
[5]基于LabVIEW的多軸運動控制系統(tǒng)的研究[D]. 史媛.西安工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3715605
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.3 無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢
1.3 論文章節(jié)安排
第二章 無人機起落站系統(tǒng)設(shè)計方案
2.1 系統(tǒng)功能要求及設(shè)計原則
2.1.1 系統(tǒng)功能要求
2.1.2 系統(tǒng)設(shè)計原則
2.2 系統(tǒng)設(shè)計方案
2.2.1 起落站設(shè)計
2.2.2 任務(wù)執(zhí)行模塊設(shè)計
2.2.3 監(jiān)控平臺設(shè)計
2.3 本章小結(jié)
第三章 起落站控制系統(tǒng)設(shè)計
3.1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
3.1.1 控制系統(tǒng)選型
3.1.2 控制系統(tǒng)工作流程
3.2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
3.2.1 程序框圖
3.2.2 前面板
3.3 本章小結(jié)
第四章 多電機協(xié)同控制策略設(shè)計
4.1 多電機協(xié)同控制發(fā)展趨勢
4.1.1 控制結(jié)構(gòu)
4.1.2 控制算法
4.2 永磁同步電機模型
4.3 改進偏差耦合多電機協(xié)同控制策略
4.3.1 傳統(tǒng)偏差耦合控制策略簡介
4.3.2 模糊控制算法
4.3.3 轉(zhuǎn)速補償設(shè)計
4.3.4 仿真實驗及結(jié)果分析
4.3.5 算法實現(xiàn)
4.4 本章小結(jié)
第五章 任務(wù)執(zhí)行優(yōu)化設(shè)計
5.1 硬件組成/選型/構(gòu)成
5.1.1 飛控導(dǎo)航組件
5.1.2 數(shù)據(jù)采集組件
5.2 無人機路徑優(yōu)化
5.2.1 基于BAS的路徑優(yōu)化發(fā)展
5.2.2 BAS與ACO算法流程
5.2.3 基于BAS和ACO相融合的三維路徑規(guī)劃
5.2.4 仿真實驗
5.2.5 實際測試
5.3 本章小結(jié)
第六章 遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺設(shè)計
6.1 監(jiān)控平臺系統(tǒng)構(gòu)成
6.1.1 Web應(yīng)用程序架構(gòu)
6.1.2 Web服務(wù)器
6.1.3 實時數(shù)據(jù)庫
6.1.4 JavaScript開發(fā)語言
6.1.5 AJAX技術(shù)應(yīng)用
6.2 功能模塊設(shè)計
6.2.1 任務(wù)管理模塊
6.2.2 狀態(tài)監(jiān)控模塊
6.2.3 系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫
6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 工作總結(jié)
7.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間主要研究成果
學(xué)位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]無人機航母系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用[J]. 馬昊鵬,劉由之,李榮軍,閻華,楊衛(wèi)民. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2020(01)
[2]電網(wǎng)調(diào)度廣域分布式實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的存儲和訪問技術(shù)[J]. 魏娜,吳慶曦,靳晶,陳俊安. 江蘇科技信息. 2019(35)
[3]千尋位置服務(wù)在電力勘測設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 許冬,楊洪旭,王會義. 電力勘測設(shè)計. 2019(11)
[4]基于模糊控制的雙閉環(huán)直流電機調(diào)速系統(tǒng)[J]. 李海俠,林繼燦,唐海洋. 電氣傳動. 2019(11)
[5]基于改進A*算法與天牛須搜索算法的農(nóng)業(yè)機器人路徑規(guī)劃方法[J]. 趙輝,郝夢雅,王紅君,岳有軍. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2019(31)
[6]多電機同步控制技術(shù)發(fā)展簡介[J]. 王毅波,曹寬. 微特電機. 2019(08)
[7]基于Modbus/RTU通信協(xié)議的工業(yè)控制系統(tǒng)[J]. 謝景一. 信息技術(shù). 2019(04)
[8]基于視覺自動換電池?zé)o人機自主著陸方法研究[J]. 韓航迪,平雪良,王榮,曹昱棟,詹茂鑫,郭昕雨. 機械制造與自動化. 2019(01)
[9]改進型偏差耦合多電機轉(zhuǎn)速同步控制[J]. 耿強,王少煒,周湛清,史婷娜,夏長亮. 電工技術(shù)學(xué)報. 2019(03)
[10]Apache服務(wù)器與動態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)的整合與研究[J]. 徐紅梅. 無線互聯(lián)科技. 2018(21)
碩士論文
[1]黃河無人機遠(yuǎn)程臨場工程監(jiān)管系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[D]. 王棟.山東大學(xué) 2016
[2]實時數(shù)據(jù)庫在建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 張偉.華中科技大學(xué) 2016
[3]多電機系統(tǒng)協(xié)同控制研究[D]. 高德超.濟南大學(xué) 2015
[4]多電機同步控制策略研究[D]. 姚武軍.湘潭大學(xué) 2013
[5]基于LabVIEW的多軸運動控制系統(tǒng)的研究[D]. 史媛.西安工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3715605
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/3715605.html
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