基于六旋翼無人機的農(nóng)藥噴灑控制研究
發(fā)布時間:2021-09-23 14:12
為了使農(nóng)業(yè)機械化,提高農(nóng)業(yè)效率,減少人工服務,設計一款了以Pixhawk為控制器核心的六旋翼農(nóng)藥噴灑無人機。無人機的功能是實現(xiàn)無人機搭載農(nóng)藥在農(nóng)田上空穩(wěn)定的飛行并進行農(nóng)藥的噴灑技術(shù),那么無人機的穩(wěn)定飛行起著關(guān)鍵性的作用,因此提出了對無人機的飛行姿態(tài)采用模糊PID控制策略,并搭建了飛行平臺的硬件模塊和編寫了軟件部分程序設計,在Simulink仿真環(huán)境下進行軟件仿真實驗,同時在田間進行現(xiàn)場作業(yè)實驗。經(jīng)過現(xiàn)場測試結(jié)果顯示,該實驗系統(tǒng)具有很好的運行效果。
【文章來源】:工業(yè)控制計算機. 2020,33(10)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
1 無人機現(xiàn)在作業(yè)
六旋翼無人機控制系統(tǒng)總體框架圖
六旋翼無人機的模型建立主要是地面坐標系與機體坐標之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系[4]。無人機的六個電機呈60°夾角的方式排列,在六個同步電機的作用下產(chǎn)生推力。無人機在懸停時,相鄰的電機方向相反,相間隔的電機旋轉(zhuǎn)方向相同,如圖2所示六旋翼無人機的懸停狀態(tài),通過正傳和反轉(zhuǎn)的間隔使在豎直方向產(chǎn)生一個力的作用,從而保證了整個機身的平衡。六個電機的轉(zhuǎn)矩控制輸入量:Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6,這六個輸入控制無人機的位置(x,y,z)與角度(Ф,θ,φ)六個輸出量,其中x、y、z分別表示無人在在空中的x軸、y軸以及z軸上的水平坐標,而Ф、θ、φ三個變量表示無人機的滾轉(zhuǎn)角、俯仰角和偏航角,其表示為:其中,c表示無人機的上升的系數(shù),d表示無人機的反扭矩系數(shù),ω表示螺旋槳的角速度。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機的模糊PID飛行控制[J]. 章天楊,王建平,涂德江,程晶晶,徐嘉鋮,劉軍. 新鄉(xiāng)學院學報. 2019(09)
[2]野外巡檢機器人的控制器[J]. 胡秀敏,何志琴,鈔凡,楊睿婉. 實驗室研究與探索. 2019(08)
[3]浙江首個5G智慧農(nóng)業(yè)上線 機器人巡田無人機噴灑[J]. 余露. 農(nóng)藥市場信息. 2019(13)
[4]基于四旋翼無人機模糊PID控制系統(tǒng)研究[J]. 張建學. 電子測試. 2019(07)
[5]串聯(lián)模糊PID控制的四旋翼無人機控制系統(tǒng)設計[J]. 胡改玲,桂亮,權(quán)雙璐,郭婷,王永泉,王軍平. 實驗技術(shù)與管理. 2019(03)
[6]飛機噴灑農(nóng)藥技術(shù)探討[J]. 徐軍. 數(shù)字通信世界. 2019(03)
[7]農(nóng)業(yè)植保無人機的發(fā)展現(xiàn)狀與問題思考[J]. 王軍,吳修文,吳乃剛,盧蓓蓓. 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備. 2019(02)
[8]六旋翼農(nóng)藥噴灑無人機的結(jié)構(gòu)設計[J]. 顧文杰,賀勇,王成波,曹操,戈振揚. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2015(31)
碩士論文
[1]四旋翼無人機姿態(tài)控制研究[D]. 余后明.中北大學 2019
本文編號:3405850
【文章來源】:工業(yè)控制計算機. 2020,33(10)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
1 無人機現(xiàn)在作業(yè)
六旋翼無人機控制系統(tǒng)總體框架圖
六旋翼無人機的模型建立主要是地面坐標系與機體坐標之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系[4]。無人機的六個電機呈60°夾角的方式排列,在六個同步電機的作用下產(chǎn)生推力。無人機在懸停時,相鄰的電機方向相反,相間隔的電機旋轉(zhuǎn)方向相同,如圖2所示六旋翼無人機的懸停狀態(tài),通過正傳和反轉(zhuǎn)的間隔使在豎直方向產(chǎn)生一個力的作用,從而保證了整個機身的平衡。六個電機的轉(zhuǎn)矩控制輸入量:Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6,這六個輸入控制無人機的位置(x,y,z)與角度(Ф,θ,φ)六個輸出量,其中x、y、z分別表示無人在在空中的x軸、y軸以及z軸上的水平坐標,而Ф、θ、φ三個變量表示無人機的滾轉(zhuǎn)角、俯仰角和偏航角,其表示為:其中,c表示無人機的上升的系數(shù),d表示無人機的反扭矩系數(shù),ω表示螺旋槳的角速度。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機的模糊PID飛行控制[J]. 章天楊,王建平,涂德江,程晶晶,徐嘉鋮,劉軍. 新鄉(xiāng)學院學報. 2019(09)
[2]野外巡檢機器人的控制器[J]. 胡秀敏,何志琴,鈔凡,楊睿婉. 實驗室研究與探索. 2019(08)
[3]浙江首個5G智慧農(nóng)業(yè)上線 機器人巡田無人機噴灑[J]. 余露. 農(nóng)藥市場信息. 2019(13)
[4]基于四旋翼無人機模糊PID控制系統(tǒng)研究[J]. 張建學. 電子測試. 2019(07)
[5]串聯(lián)模糊PID控制的四旋翼無人機控制系統(tǒng)設計[J]. 胡改玲,桂亮,權(quán)雙璐,郭婷,王永泉,王軍平. 實驗技術(shù)與管理. 2019(03)
[6]飛機噴灑農(nóng)藥技術(shù)探討[J]. 徐軍. 數(shù)字通信世界. 2019(03)
[7]農(nóng)業(yè)植保無人機的發(fā)展現(xiàn)狀與問題思考[J]. 王軍,吳修文,吳乃剛,盧蓓蓓. 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備. 2019(02)
[8]六旋翼農(nóng)藥噴灑無人機的結(jié)構(gòu)設計[J]. 顧文杰,賀勇,王成波,曹操,戈振揚. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2015(31)
碩士論文
[1]四旋翼無人機姿態(tài)控制研究[D]. 余后明.中北大學 2019
本文編號:3405850
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