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《基于android系統(tǒng)的微型四旋翼飛行器視覺控制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號UDC密級編號D32碩士學(xué)位論文基于Android系統(tǒng)的微型四旋翼飛行器視覺控制VisualControlofQuadrotorMicro-aircraftBasedonAndroidSystem學(xué)位申請人：張建明指導(dǎo)教師：邱聯(lián)奎副教授一級學(xué)科：控制科學(xué)與工程二級學(xué)科：控制理論與控制工程學(xué)位類別：工學(xué)碩士2015年04月獨創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，文中除了特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得河南科技大學(xué)或其它教育機構(gòu)的其他學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做
2、的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研究生簽名：日期：摘要隨著近年來與微型飛行器相關(guān)的軟硬件技術(shù)不斷進步，以及在各國低空領(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。鑒于微型四旋翼飛行器在飛行控制技術(shù)與實際應(yīng)用領(lǐng)域均具有較高的研究價值，本文對微型四旋翼飛行器的飛行控制進行了相關(guān)的研究。在實際應(yīng)用過程中微型四旋翼飛行器往往與視覺圖像設(shè)備相結(jié)合，因此具備視覺圖像處理功能的微型四旋翼飛行器受到科研人員的重點關(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
3、覺控制程序這兩個方面展開研究，以實現(xiàn)飛行器尋跡飛行和定點懸停為最終目標(biāo)。首先通過對四旋翼飛行器動力學(xué)和運動學(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?？刂扑惴ㄔO(shè)計飛行控制器，并在MATLAB軟件中設(shè)計對比仿真實驗，驗證了所設(shè)計自適應(yīng)反演滑模控制算法在四旋翼飛行器控制中有很好的魯棒性和抗干擾性。接著通過選擇合適的元器件，自行設(shè)計硬件電路，設(shè)計軟件系統(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，最后通過圍繞Android系統(tǒng)程序設(shè)計開發(fā)和視覺控制中圖像處理算法進行研究，完成了對Android系統(tǒng)控制程序的開發(fā)和測試以及圖像處理程序?qū)壽E圖像信息的處理測試，為
4、進一步實現(xiàn)飛行器以視覺控制方式尋跡飛行和定點懸停奠定了基礎(chǔ)。本課題中將當(dāng)前熱門的視覺控制應(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，同時將該控制方式與Android智能移動設(shè)備相結(jié)合，對四微型旋翼飛行器的的實際應(yīng)用推廣有積極的作用。關(guān)鍵詞：四旋翼；微型飛行器；自適應(yīng)反演滑模；Android；視覺控制；圖像處理論文類型：應(yīng)用研究選題來源：自選課題IABSTRACTInrecentlyyears,asmicro-aircraftrelatedhardwareandsoftwaretechnologyadvanceconstantly,aswellastheinfluenceof
5、thecountriesintheworldcontinuouslyopenpolicylowaltitudeareas,quadrotormicro-aircraftappearconstantlyinthemilitary,industrialandagriculturalproductionandmanykindsofcommercialflyingLineactivitiesapplication,Ithasbecomethefocusoflow-flyingaircraftresearch.Duetothehighresearchvalueofquadrotormicro-aircr
6、aftinflightcontroltechnologyandpracticalapplicationfield,inthispaper,thequadrotormicro-aircraftflightcontrolwastobecarryontherelatedresearch.Inpracticalapplicationintheprocessofthequadrotormicro-aircraftoftencombinedwithvisualimageequipment.Inthispaper,aroundtheaircraftcontrolsystemsetupandcontrolpr
7、ogrambasedonAndroidvisionresearchontwoaspects,theultimategoalofthispaperistocompletethetargetofthevehicletracingandfixed-pointhoveringflight.First,byanalyzingquadrotormicro-aircraftdynamicsandkinemati
