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《小型四旋翼飛行器的位置控制方法研究及應(yīng)用》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：密級：UDC：編號：河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文小型四旋翼飛行器的位置控制方法研究及應(yīng)用論文作者：王永亮學(xué)生類別：在職攻讀專業(yè)學(xué)位類別：工程碩士領(lǐng)域名稱：控制工程指導(dǎo)教師：張磊職稱：教授方強高級工程師資助基金項目：（必要時填寫）ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofControlEngineeringRESEARCHANDAPPLICATIONONPOSITIONCONTROLMETHODOFSMALLFOUR-ROTORAIRCRAFTbyWangYongliangSupervisor:Prof.Z
2、hangLeiSNENGRFangQiangDecember2014原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文不包含任何他人或集體已經(jīng)發(fā)表的作品內(nèi)容，也不包含本人為獲得其他學(xué)位而使用過的材料。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人或集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：關(guān)于學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)的說明本人完全了解河北工業(yè)大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的以下規(guī)定：學(xué)校有權(quán)采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學(xué)校有權(quán)提供本學(xué)位論文全文或者部
3、分內(nèi)容的閱覽服務(wù)；學(xué)校有權(quán)將學(xué)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、交流；學(xué)校有權(quán)向國家有關(guān)部門或者機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：日期：導(dǎo)師簽名：日期：摘要小型四旋翼飛行器是一種對四個旋翼聯(lián)合驅(qū)動而實現(xiàn)飛行位置及姿態(tài)控制的飛行器，其具有機構(gòu)新穎簡單，易于實現(xiàn)定點懸停，載重量大，操作靈活，廣泛的應(yīng)用在偵查、探測、航拍等領(lǐng)域。如將四軸飛行器作為一個平臺，可根據(jù)不同的需求，選擇不同的配件使之完成相應(yīng)的任務(wù)。在軍事領(lǐng)域中可用于偵察監(jiān)視、通信中繼、電子干擾、攻擊任務(wù)等，而在民用領(lǐng)域發(fā)展較快，如快遞投送、交通監(jiān)視、地質(zhì)勘探、災(zāi)害搜救、攝影航
4、拍等，可以說四軸飛行器都顯示出了極高的研究和商業(yè)應(yīng)用價值，已經(jīng)成為目前最有前途、最有潛力的小型飛行器。本文通過建立小型四旋翼飛行器的動力學(xué)、運動學(xué)數(shù)學(xué)模型，把數(shù)學(xué)模型分解成為四個獨立的控制通道，采用模糊PID控制技術(shù)設(shè)計出穩(wěn)定可靠的控制器，通過仿真分析驗證其控制策略的可行性，并將控制策略加載到四旋翼飛行器平臺上，最終實現(xiàn)四旋翼飛行器的穩(wěn)定懸停和遙控飛行。本文主要對四旋翼飛行器進行滾轉(zhuǎn)角控制、俯仰角控制、偏航角的控制、以及高度控制，以及飛行器的姿態(tài)控制。飛行器以ATmega2560為控制核心，集成MPU6050六軸運動處理的傳感器、HMC5883L三軸數(shù)字羅盤、MS5611的高精度氣壓計，最終飛
5、行器可以實現(xiàn)懸停、上升、下降、等各種姿態(tài)的平穩(wěn)飛行。關(guān)鍵字：四旋翼、動力學(xué)模型、模糊PID控制IABSTRACTSmallfour-rotoraircraftisakindofequipmentwhichisdrivenbyfour-rotortorealizethecontrolofpositionandattitude,ithasanoveltyandsimplestructureandbeeasytoimplementfixed-pointhovering,heavyloadingcapacity,flexibleoperation,andhasabroadapplicationpros
6、pectinthefieldofinvestigationanddetectionandaerial-photo.Ifthefour-axisaircraftisregardedasaplatform,accordingtodifferentneeds,itcancompletedifferenttaskbychoosingdifferentaccessories.Italsocanbeusedforsurveillanceandreconnaissance,communicationsrelay,electronicjamming,attackmissionsinthemilitary,ad
7、ditional,itcanbeusedforexpressdelivery,trafficmonitoring,geologicalexploration,disasterrescueandaerialphotographybecauseofrapiddevelopmentinthecivilfields.Itcanbesaidthatthefour-rotoraircrafthasshowna
