資源描述：
《基于無模型自適應控制方法的四旋翼飛行器姿態(tài)調(diào)整》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、學校代碼：密級：公開交遂義綮碩士專業(yè)學位論文基于無模型自適應控制方法的四旋翼飛行器姿態(tài)調(diào)整作者姓名鄭健工程領(lǐng)域控制工程指導教師侯忠生教授培養(yǎng)院系電子信息工程學院二零一五年六月碩士專業(yè)學位論文基于無模型自適應控制方法的四旋翼飛行器姿態(tài)調(diào)整作者：鄭健導師：侯忠生北京交通大學年月學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解北京交通大學有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定。特授權(quán)北京交通大學可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，提供閱覽服務，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和磁盤。學校可
2、以為存在館際合作關(guān)系的兄弟高校用戶提供文獻傳遞服務和交換服務。保密的學位論文在解密后適用本授權(quán)說明）導師簽名：簽字曰期簽字曰期：士年月日學校代碼：密級：公開北京交通大學碩士專業(yè)學位論文基于無模型自適應控制方法的四旋翼飛行器姿態(tài)調(diào)整作者姓名：鄭健學號：導師姓名：侯忠生職稱：教授工程碩士專業(yè)領(lǐng)域：控制工程學位級別：碩士北京交通大學年月致謝本論文的研究工作是在導師侯忠生教授的悉心指導下完成的，從研究方向的確定，到論文的最終定稿，侯老師都給了我無微不至的關(guān)懷和指導。侯老師淵博的學識，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度以及科學的研宄方法無不令我肅然起敬、受益終生。在此，謹向侯忠生老師致
3、以崇高的敬意和衷心的感謝。在論文的完成過程中，殷辰堃老師花費了大量的時間來具體指導我的論文工作，在學習和生活上都給了我很大幫助和關(guān)心，在此向殷辰堃老師表示由衷的感謝。同時，金尚泰老師、劉世達博士、李振軒博士等等實驗室其他的師兄師姐對于我的論文都提出了許多寶貴的意見，在學習中給予了我很大的幫助，在此謹表示衷心的感謝。在兩年的學習和生活的過程中，實驗室的其他的一些同學也給了我很大的幫助，陪我度過這段快樂的時光，在此一并表示感謝。最后，感謝我的家人，感謝所有關(guān)心支持我的老師、同學、朋友和親人，讓我得以順利地完成我的論文和學業(yè)。北京交通大學碩士專業(yè)學位論文摘要摘要
4、四旋翼飛行器是由四個螺旋槳驅(qū)動的可以實現(xiàn)多種獨特飛行動作、具有眾多優(yōu)良特性的一類非固定翼飛行器，具有重要的實際應用價值。然而，四旋翼飛行器是一個典型的具有強耦合、非線性等許多復雜特性的多變量系統(tǒng)，這使得四旋翼飛行器存在建模難的問題，因而針對四旋翼關(guān)鍵指標（如位置、姿態(tài)等）的控制方案設(shè)計也變得相對困難。無模型自適應控制（作為一種典型的數(shù)據(jù)驅(qū)動控制算法，對具有非線性、強耦合、時變等特性的系統(tǒng)具有很好的控制效果。因此，本文將數(shù)據(jù)驅(qū)動控制的方法引入到四旋翼飛行器控制算法的設(shè)計中。由于四旋翼飛行器位置與姿態(tài)存在耦合關(guān)系，并且姿態(tài)控制直接決定了位置控制的品質(zhì)，所以本文
5、著重研宄了四旋翼飛行器的姿態(tài)控制，主要內(nèi)容如下：分析了四旋翼飛行器的運動原理，將四旋翼飛行器的動力學模型簡化為一個線性時不變系統(tǒng)，并據(jù)此設(shè)計了系統(tǒng)的控制器并進行了仿真。但該模型忽略了坐標系的相對運動以及摩擦、空氣等外力干擾的影響，模型的精度不高，導致控制器仿真效果并不理想。為了解決四旋翼飛行器建模困難的問題，利用基于數(shù)據(jù)驅(qū)動控制的方法來設(shè)計四旋翼飛行器的控制方案。首先，為了避免參數(shù)整定的繁瑣，引入了基于模糊自整定的控制方法。其次，針對四旋翼飛行器這類含有二階積分的非自衡系統(tǒng)，提出了帶有一階差分和二階差分的改進的方案。最后，將與相將結(jié)合，針對四旋翼飛行器設(shè)計
6、了串級控制和基于外環(huán)補償?shù)木C合控制方案。在平臺搭建控制器仿真模塊，并進行了仿真。通過對比發(fā)現(xiàn)，使用基于數(shù)據(jù)驅(qū)動控制方法設(shè)計的控制器，包括模糊、、串級控制、基于外環(huán)補償控制，比基于線性時不變模型設(shè)計的控制器具有更好的效果。特別地，改進的、綜合控制方案相較于模糊控制具有更小的穩(wěn)態(tài)誤差和更快的相應速度。此外，綜合控制方案的抗干擾能力最強，控制效果最好。基于四旋翼飛行仿真器實物平臺和軟件平臺，分別進行了、模糊和串級控制對階躍響應的多個實時控制實驗。針對四旋翼飛行器可能遇到的干擾形式，進行了四旋翼飛行器抗內(nèi)干擾和外干擾的實時控制實驗。實驗結(jié)果表明，四旋翼飛行器的串級
7、控制方案相較、模糊控制器有著更好的跟蹤能力和擾動抑制能力。關(guān)鍵詞：四旋翼飛行器；串級控制；外環(huán)補償；模糊北京交通大學碩士專業(yè)學位論文，北京交通大學碩士專業(yè)學位論文：北京交通大學碩士專業(yè)學位論文目錄目錄弓研究背景和意義國內(nèi)外研究現(xiàn)狀四旋翼飛行器姿態(tài)控制方法基于模型的控制方法；數(shù)據(jù)驅(qū)動的控制方法論文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排四旋翼飛行器機理建模及基于模型的控制器設(shè)計四旋翼飛行器的運動原理系統(tǒng)簡介三個姿態(tài)角的力矩平衡方程對四旋翼飛行器的機理建模及控制器設(shè)計四旋翼飛行器的狀態(tài)空間模型的建立基于機理模型的控制器設(shè)計本章小結(jié)數(shù)據(jù)驅(qū)動的四旋翼飛行器控制方案設(shè)計基于參數(shù)自整定的模
8、糊控制器設(shè)計模糊控制基本理論基于模糊的四旋翼飛行器控制器基于的四旋
