新型六旋翼飞行器的轨迹跟踪控制 被引量：15

1

作者 杨成顺 杨忠 +1 位作者 许德智 葛乐 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期2098-2105,共8页

针对新型六旋翼飞行器,提出一种轨迹跟踪控制策略。首先,给出了六旋翼飞行器的运动学模型和动力学模型,同时给出存在复合干扰情况下的运动学模型,并提出了一种新的复合干扰估计算法,该算法是由干扰估计误差驱动而非传统的状态跟踪或者... 针对新型六旋翼飞行器,提出一种轨迹跟踪控制策略。首先,给出了六旋翼飞行器的运动学模型和动力学模型,同时给出存在复合干扰情况下的运动学模型,并提出了一种新的复合干扰估计算法,该算法是由干扰估计误差驱动而非传统的状态跟踪或者预测误差。随后,设计了飞行器动力学和运动学模型的backstepping控制器,在动力学模型的控制器设计中将指令滤波和线性跟踪微分器用于其中,以提高系统对控制指令的响应速度。最后,通过仿真验证实验,验证了所提干扰估计算法和轨迹跟踪策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 六旋翼飞行器 轨迹跟踪 复合干扰 BACKSTEPPING

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基于滑模与控制分配的六旋翼飞行器容错控制 被引量：6

2

作者 陈阳 梁焜 +3 位作者 王世勇 李少斌 杨成顺 杨忠 《电光与控制》 北大核心 2014年第5期24-28,共5页

针对六旋翼飞行器的执行机构失效故障,提出一种基于滑模和控制分配方法的容错控制方案;采用了分层设计结构,将基本控制律设计与控制分配律分为两个独立的部分,针对系统建模不确定性与外界干扰,设计滑模控制律,提高了系统的鲁棒性,运用... 针对六旋翼飞行器的执行机构失效故障,提出一种基于滑模和控制分配方法的容错控制方案;采用了分层设计结构,将基本控制律设计与控制分配律分为两个独立的部分,针对系统建模不确定性与外界干扰,设计滑模控制律,提高了系统的鲁棒性,运用控制分配方法,在飞行器发生失效故障甚至卡死故障时,在线调解控制分配矩阵,减小故障机构对整体飞行性能的影响。仿真结果验证了所提容错控制的正确性和有效性。 展开更多

关键词 六旋翼飞行器 滑模变结构控制 容错控制 控制分配

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改进互补滤波在六旋翼飞行器中的应用 被引量：10

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作者 许晶晶 郭培源 +1 位作者 董小栋 徐盼 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第1期157-160,共4页

针对目前大多数消费级六旋翼飞行器捷联惯性导航姿态解算中,低成本微机电系统(MEMS)器件易发散而导致的姿态漂移问题,提出了一种基于改进一阶互补滤波的姿态解算算法,利用MEMS传感器中加速度计补偿陀螺仪偏差引起的姿态漂移误差,并针对... 针对目前大多数消费级六旋翼飞行器捷联惯性导航姿态解算中,低成本微机电系统(MEMS)器件易发散而导致的姿态漂移问题,提出了一种基于改进一阶互补滤波的姿态解算算法,利用MEMS传感器中加速度计补偿陀螺仪偏差引起的姿态漂移误差,并针对非匀速运动引起的较大误差引入了比例—积分(PI)控制器,用修正后结果代替互补滤波的加速度计输入,从而提高非匀速运动下姿态解算的精度。基于嵌入式处理器STM32,以MPU6050为姿态测量单元的六旋翼飞行器实验平台实验表明:算法计算量小、估计精度高、实时性好,易于在低成本飞行器控制系统中实现。 展开更多

关键词 互补滤波 比例—积分控制器 姿态解算 六旋翼飞行器

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六旋翼飞行器姿态控制系统优化设计 被引量：2

4

作者 赵文龙 陈玉林 程若发 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第4期78-81,共4页

六旋翼飞行器的控制系统具有欠驱动、强耦合、非线性等特点,针对控制系统中的姿态控制易受系统内部参数变化和外部未知条件干扰的问题,提出了一种基于指数收敛的干扰观测器的控制方法。为了提高系统的响应速度和鲁棒性,在干扰观测器的... 六旋翼飞行器的控制系统具有欠驱动、强耦合、非线性等特点,针对控制系统中的姿态控制易受系统内部参数变化和外部未知条件干扰的问题,提出了一种基于指数收敛的干扰观测器的控制方法。为了提高系统的响应速度和鲁棒性,在干扰观测器的基础上和自适应滑模控制器相结合,并采用边界层法,降低控制系统的抖振。通过Lyapunov稳定性定理证明了飞行器控制系统是稳定且指数收敛的。仿真结果表明:和传统的干扰观测器相比,所设计控制器对六旋翼无人飞行器的姿态控制具有更快的响应速度,提高了干扰抑制能力和系统稳定性。 展开更多

关键词 六旋翼飞行器 指数收敛 干扰观测器 滑模控制 姿态控制

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基于光流的六旋翼飞行器的控制系统研究 被引量：5

5

作者 刘祚时 饶远 《计算机应用与软件》 北大核心 2020年第7期29-36,共8页

结合PI控制和LQR控制,设计一种双回路非线性控制器。可有效解决光流位置估计精度较低的问题,使得控制系统在利用光流传感器和惯性导航的同时,实时获取无人机位置信息及其目标平面上的平移光流信息,并将发散光流作为反馈信号传至控制器,... 结合PI控制和LQR控制,设计一种双回路非线性控制器。可有效解决光流位置估计精度较低的问题,使得控制系统在利用光流传感器和惯性导航的同时,实时获取无人机位置信息及其目标平面上的平移光流信息,并将发散光流作为反馈信号传至控制器,以此来实现六旋翼飞行器的姿态控制。选取地面纹理清晰且特征点较多的大理石地面作为目标点平面,并通过实际飞行测试验证了该控制系统的有效性和可行性。由20次实验测试可知,实验测试时飞行稳定定点的位置精度在±3 cm范围内。 展开更多

关键词 非线性控制器 光流 姿态控制 六旋翼飞行器

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六旋翼飞行器目标搬移控制算法研究 被引量：2

6

作者 喻学涛 《现代电子技术》 北大核心 2018年第8期132-135,共4页

针对传统六旋翼飞行器目标搬移控制算法能够对目标搬移控制计算,但存在计算数据稳定性差的问题,提出六旋翼飞行器目标搬移控制算法。使用飞行动力学理论,确立稳定常量,为控制计算提供稳定数据;将飞行控制数据进行稳态自适应处理,利用数... 针对传统六旋翼飞行器目标搬移控制算法能够对目标搬移控制计算,但存在计算数据稳定性差的问题,提出六旋翼飞行器目标搬移控制算法。使用飞行动力学理论,确立稳定常量,为控制计算提供稳定数据;将飞行控制数据进行稳态自适应处理,利用数据模糊性设定数据极限,约束数据跃迁;使用模糊条件对重心参数进行稳态约束,保证控制变量的稳定性,通过多变量转化实现目标搬移控制计算。仿真实验结果表明,设计的目标搬移稳定性算法能够控制六旋翼飞行器稳定搬移飞行,无搬移晃动。 展开更多

关键词 六旋翼飞行器 目标搬移 动力学 重心控制 自适应数据处理 稳态约束

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基于模糊自适应PID控制的六旋翼飞行器稳定性控制（英文） 被引量：4

7

作者 朱瑛 邹春喜 赵建村 《机床与液压》 北大核心 2016年第24期39-46,共8页

介绍了六旋翼飞行器的运动方式,根据牛顿-欧拉方程完成动力学模型的建立。依据模糊控制的相关理论以及模糊自整定PID控制器的设计过程,完成了基于模糊自适应PID算法的控制器的设计。通过对自适应模糊PID控制器进行Matlab/Simulink下的... 介绍了六旋翼飞行器的运动方式,根据牛顿-欧拉方程完成动力学模型的建立。依据模糊控制的相关理论以及模糊自整定PID控制器的设计过程,完成了基于模糊自适应PID算法的控制器的设计。通过对自适应模糊PID控制器进行Matlab/Simulink下的系统仿真分析,得出所设计的控制器能够较好的完成悬停任务,实现对飞行器的稳定性控制。通过试验验证了六旋翼飞行器的控制稳定性。 展开更多

关键词 六旋翼飞行器 牛顿-欧拉方程 模糊自适应PID控制

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六旋翼飞行器红外探测系统设计与验证

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作者 张雷 邱亚峰 孟瑞 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第8期685-690,共6页

为了在人员无法到达的位置进行探测,设计出以六旋翼飞行器为搭载平台的红外探测系统。因为国内外没有一家将红外可见光融合系统与六旋翼飞行器系统融于一体的科研单位,因此该项目尚处于探索阶段。将先行进行红外探测系统与连接云台的设... 为了在人员无法到达的位置进行探测,设计出以六旋翼飞行器为搭载平台的红外探测系统。因为国内外没有一家将红外可见光融合系统与六旋翼飞行器系统融于一体的科研单位,因此该项目尚处于探索阶段。将先行进行红外探测系统与连接云台的设计,使其实现水平方向可360?,俯仰可-90?^+30?转动,之后对所设计的探测系统进行图像采集实验,根据不同视场得到的图像,可以验证设计的六旋翼飞行器红外探测系统满足设计要求。 展开更多

关键词 六旋翼飞行器 红外探测系统 连接云台 图像采集

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自适应显式互补滤波在六旋翼飞行器中的应用 被引量：6

9

作者 刘洲 单修洋 谭芳 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第5期157-160,共4页

针对六旋翼飞行器的惯性传感器在测量过程中存在漂移的问题,提出了基于自适应显式互补滤波的姿态解算算法,并对该算法的原理和稳定性进行分析;搭建了六旋翼飞行器的实验测试装置,并进行机体的动、静态测试实验。在实验中,对自适应显式... 针对六旋翼飞行器的惯性传感器在测量过程中存在漂移的问题,提出了基于自适应显式互补滤波的姿态解算算法,并对该算法的原理和稳定性进行分析;搭建了六旋翼飞行器的实验测试装置,并进行机体的动、静态测试实验。在实验中,对自适应显式互补滤波算法、显式互补滤波算法以及陀螺仪传感器测量方法进行比较。实验结果表明:自适应显式互补滤波算法能够实现惯性传感器的解算姿态角误差收敛,且动态误差最小。 展开更多

关键词 自适应显式互补滤波 六旋翼飞行器 姿态解算 惯性传感器 陀螺仪

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抗时滞LADRC的六旋翼飞行器姿态控制 被引量：5

10

作者 蔡敏 王思明 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第6期77-82,共6页

以X形六旋翼飞行器为研究対象,依据牛顿第二定律和牛顿-欧拉方程建立了六旋翼飞行器数学模型,提出了基于抗时滞线性自抗扰的六旋翼飞行器姿态控制策略实现了飞行器的姿态稳定跟踪控制,解决了姿态控制延迟和执行机构动态特性可能引起的LA... 以X形六旋翼飞行器为研究対象,依据牛顿第二定律和牛顿-欧拉方程建立了六旋翼飞行器数学模型,提出了基于抗时滞线性自抗扰的六旋翼飞行器姿态控制策略实现了飞行器的姿态稳定跟踪控制,解决了姿态控制延迟和执行机构动态特性可能引起的LADRC响应振荡。在MATLAB/Simulink下搭建仿真模型,对飞行器在理想情况和有外界扰动条件下分別在PID控制器和抗时滞线性自抗扰控制器作用进行仿真,仿真结果表明:抗时滞线性自抗扰控制的六旋翼飞行器姿态控制系统具有较高的动态品质、稳态精度以及较强的鲁棒性且该控制器待整定参数较少,计算简单。 展开更多

关键词 六旋翼飞行器 数学建模 线性自抗扰控制 时滞

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基于光流的六旋翼飞行器悬停控制 被引量：4

11

作者 史添玮 王宏 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1378-1382,1392,共6页

提出了一种应用惯性光流实现六旋翼飞行器悬停的非线性控制器.为克服外界因素的影响,提出一种辅助悬停控制系统.首先由球面相机获取目标平面的图像,并通过动态映射实现目标点到相机镜头表面的映射;然后比对连续时刻的图像获取目标点的... 提出了一种应用惯性光流实现六旋翼飞行器悬停的非线性控制器.为克服外界因素的影响,提出一种辅助悬停控制系统.首先由球面相机获取目标平面的图像,并通过动态映射实现目标点到相机镜头表面的映射;然后比对连续时刻的图像获取目标点的平移光流;最后,使用分散平移光流作为控制器的反馈信息,实现飞行器的稳定悬停.目标平面为室内多纹理的平坦地面,共完成10次测试.实际飞行测试表明,飞行器在水平与高度方向的悬停位置误差为±5 cm,验证了该非线性控制器与辅助悬停控制系统的可行性. 展开更多

关键词 六旋翼飞行器 惯性光流 非线性控制器 动态映射 辅助悬停控制系统

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六旋翼飞行器模型参考滑模控制方法研究 被引量：6

12

作者 李伟杰 王思明 梁旭东 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第7期1256-1261,共6页

针对六旋翼飞行器的控制复杂性和强耦合性问题,提出一种基于模型参考和滑模相结合的姿态与轨迹控制策略.在建立六旋翼飞行器简化动力学和运动学模型的基础上,利用线性二次型调节方法,给出具有良好性能的参考模型,并依据伪逆理论和状态... 针对六旋翼飞行器的控制复杂性和强耦合性问题,提出一种基于模型参考和滑模相结合的姿态与轨迹控制策略.在建立六旋翼飞行器简化动力学和运动学模型的基础上,利用线性二次型调节方法,给出具有良好性能的参考模型,并依据伪逆理论和状态误差设计积分滑模面.随后,设计在干扰存在状态下的姿态控制器和轨迹跟踪控制器,并利用李雅普诺夫稳定性理论分析了闭环系统的稳定性.仿真结果表明,所设计的控制器性能优于一般的PID控制,具备一定的鲁棒性,能够较好的实现姿态和轨迹控制. 展开更多

关键词 六旋翼飞行器 伪逆理论 模型参考 滑模控制

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