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题名小型四旋翼飞行器动力学模型优化
被引量：12
- 1
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作者
韩志凤
李荣冰
刘建业
杭义军
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机构
南京航空航天大学自动化学院
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出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2013年第S1期158-162,共5页
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基金
国家自然科学基金(60804058)
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文摘
重心偏移情况下以升力作为输入控制量建立的小型四旋翼飞行器动力学模型结构复杂、控制通道耦合,必须通过更换模型参数适应重心变化来保证姿态稳定。研究了重心偏移对小型四旋翼飞行器飞行姿态的影响,提出一种适用于重心偏移情况的小型四旋翼飞行器动力学模型建立方法,以转矩作为输入控制量,实现了模型中各通道的解耦,模型结构简单,便于仿真验证和控制。对比分析了以升力作为输入控制量和以转矩作为输入控制量所建立的两种模型,并设计相应的PID控制器对系统响应特性进行仿真分析,结果表明,此优化方案在重心偏移情况下,可直接调整输入量适应重心变化保证姿态稳定,对偏移量的补偿更佳准确有效,更具优越性和适用性。
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关键词
小型四旋翼飞行器
重心偏移
动力学模型
PID控制器
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Keywords
quad-rotor
the center of mass offset
dynamic model
PID controller
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分类号
TP391.9
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
V212.4
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名小型四旋翼飞行器新型非线性PID姿态控制器设计
被引量：5
- 2
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作者
李杰
齐晓慧
韩帅涛
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机构
军械工程学院光学与电子工程系
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出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2013年第8期1163-1166,共4页
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基金
"十二五"军队"2110工程"重点建设学科项目资助
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文摘
针对小型四旋翼飞行器姿态控制问题,设计了一种新型非线性PID姿态控制器。针对传统PID的不足,通过引入两个跟踪微分器以及误差反馈的非线性组合构成非线性PID,并结合简化的小型四旋翼飞行器数学模型,提出了一种基于新型非线性PID姿态控制方法。仿真结果表明,所设计的控制器具有较强的鲁棒性、抗干扰性以及良好的滤波性能,系统具有良好的动态和稳态性能。由于保留了传统PID优点,设计简单,对实际工程具有较大的指导价值。
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关键词
小型四旋翼飞行器
非线性PID
姿态控制器
跟踪微分器
非线性组合
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Keywords
attitude control
controllers
state feedback
aircraft
computer simulation
design
errors
mathematicalmodels
robustness （control systems）
rotors
small quad-rotor aircraft
nonlinear PID attitude controller
tracking differentiator
nonlinear state error feedback
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分类号
TP13
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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题名基于自抗扰技术的四旋翼姿态解耦控制方法
被引量：30
- 3
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作者
李杰
齐晓慧
韩帅涛
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机构
军械工程学院光学与电子工程系
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出处
《电光与控制》
北大核心
2013年第3期44-48,共5页
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基金
"十二五"军队"2110工程"重点建设学科项目
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文摘
针对小型四旋翼飞行器姿态控制问题,基于姿态非线性耦合数学模型,设计了一种自抗扰姿态控制器。引入自抗扰控制技术,介绍了自抗扰控制器结构,包括安排过渡过程,扩张状态观测器以及非线性状态误差反馈。针对模型非线性耦合特点,介绍了多变量系统的自抗扰解耦控制原理,并设计了一种自抗扰姿态解耦控制器。基于Simulink搭建仿真模型进行了仿真。参数整定及仿真结果表明,所设计自抗扰控制器具有强鲁棒性、抗干扰性,系统具有良好的动态性能和稳态性能,对非线性耦合系统能有效地控制。
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关键词
小型四旋翼飞行器
自抗扰控制器
姿态解耦
SIMULINK
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Keywords
small quadrotor aircraft
active disturbance rejection controller
attitude decoupling
Simulink
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分类号
V271.9
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名基于LADRC的四旋翼姿态解耦控制方法
被引量：4
- 4
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作者
万慧
齐晓慧
朱子薇
张莹
孟丽洁
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机构
陆军工程大学石家庄校区
北方自动控制技术研究所
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出处
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2018年第4期48-51,共4页
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基金
某重点实验室基金资助项目(ECMM2015009)
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文摘
针对基于自抗扰控制技术(ADRC)构建的小型四旋翼飞行器非线性姿态控制器,存在设计复杂、整定参数多、工程实现困难的问题,提出了一种基于线性自抗扰控制器(LADRC)的四旋翼飞行器姿态解耦控制方法。建立了四旋翼飞行器姿态的非线性耦合数学模型,引入LADRC,阐述了其对多变量系统的解耦抗扰控制原理及参数整定方法,并对四旋翼飞行器的姿态耦合数学模型进行了解耦;采用二阶LADRC建立了飞行器姿态控制回路,根据飞行器姿态控制中过渡时间的要求对控制器参数进行了整定;最后进行了仿真分析,结果表明,该姿态控制算法不依赖于精确的数学模型,具有较强的鲁棒性和抗干扰性,且仅需对一个参数进行整定,降低了工程应用难度,具有较强的实际应用价值。
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关键词
小型四旋翼飞行器
线性自抗扰控制器
姿态控制方法
解耦控制
参数整定
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Keywords
small quadrotor aircraft
linear active disturbance rejection controller
attitude control
decoupling control
parameters tuning
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分类号
V212.4
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
TJ85
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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