四旋翼直升機控制系統(tǒng)設計與實現.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、四旋翼直升機是一種槳翼對稱分布,機械結構簡單,姿態(tài)控制靈活,可垂直起降的六自由度多旋翼飛行器。與傳統(tǒng)的單旋翼直升機相比,更適合于航拍、線路巡檢,近地飛行等任務,在軍用與民用領域均有著廣泛的應用前景。四旋翼直升機有著六個自由度,但只有四個控制輸入,屬于典型的欠驅動控制系統(tǒng),控制方法復雜,因此在國內外成為了研究的熱點。本文旨在建立一個四旋翼直升機的實際控制實驗平臺,并在該平臺上進行控制系統(tǒng)實驗。
  首先,對四旋翼直升機的機體結構和動

2、力學特性進行了詳細的分析與研究,利用歐拉角描述四旋翼直升機的姿態(tài),在此基礎上建立了四旋翼直升機的運動學與動力學模型。采用PID控制器,利用運動學與動力學模型,進行控制算法的設計。主要針對四旋翼直升機進行了滾轉角、俯仰角、偏航角以及高度的控制,建立了姿態(tài)控制系統(tǒng)與高度控制系統(tǒng),并仿真驗證控制方法的可行性。
  其次,根據控制系統(tǒng)設計要求建立了四旋翼直升機的整套實驗平臺。硬件平臺采用STM32微控制器為控制核心,采用MPU6050采集

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