无人直升机自主飞行控制论文-胡烽

无人直升机自主飞行控制论文-胡烽

导读:本文包含了无人直升机自主飞行控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:无人直升机,自主飞行控制,嵌入式飞行控制器,地面站软件

无人直升机自主飞行控制论文文献综述

胡烽[1](2019)在《无人直升机自主飞行控制系统设计与工程实现》一文中研究指出无人直升机具有良好的机动性、抗风性,能够完成低空飞行、原地转圈等特殊飞行动作,因而广泛应用于军事打击和民用救灾、勘测等场景。目前多旋翼无人机自主飞行控制系统的研究较多,而无人直升机自主飞行控制系统的研究及工程实现相对较少。本文从直升机飞行控制理论出发,对无人直升机自主飞行控制系统、地面站软件系统、数据链路系统进行分析设计及工程实现研究,并探索建立多无人直升机编队飞行控制架构。本文研究工作主要包括如下内容:1、本文以亚拓600小型电动直升机为研究对象,分析其数学模型,设计了基于串级PID的姿态、定高及定点自主飞行控制算法,并进行算法仿真及参数整定。仿真结果表明,所设计的自主飞行控制算法响应速度快、控制精度高,为后续飞行控制器软硬件设计、调试奠定理论基础。同时讨论了基于互补滤波的传感器数据融合算法,为姿态估计软件设计提供理论依据。2、根据无人直升机自主飞行控制系统设计要求,完成飞行控制器内置硬件设计及外置硬件选型,实现自主飞行控制算法、直升机输出控制分配律。同时对无线数据链路进行硬件选型,实现数据链路通信协议。最后软硬件测试结果表明,该飞行控制器各项功能指标正常,能够进行后续自主飞行控制研究。3、根据无人直升机自主飞行控制系统设计要求,进行地面站软件总体设计,分别实现了飞行数据显示、地图航点规划及无线数据通信等功能。软件测试表明,该地面站能够实时接收并显示飞行数据,能在地图上精确定位无人直升机并进行航点规划,能发送指令至飞行控制器,满足自主飞行控制系统要求。4、针对无人直升机自主飞行控制系统试飞实验要求,首先设计了一系列无人直升机试飞实验安全条例及调试章程,确保试飞实验的安全性,其次在解决无人直升机机体振动的前提下,采用仿真基础PID参数进行姿态、定点、定高试飞参数整定,最后方形航线测试表明,该系统性能良好,能够实现定点、定高及航线飞行任务,满足自主飞行控制系统要求。5、针对多无人直升机编队飞行控制架构,在地面站软件中设计了编队飞行控制子界面及后台控制程序,并采用两架无人直升机进行了编队重构及编队飞行试飞实验。实验结果表明,该架构能够完成基础的编队飞行任务,为今后编队研究奠定工程基础。(本文来源于《南昌航空大学》期刊2019-05-01)

姚藩益[2](2014)在《无人直升机自主飞行控制方法研究》一文中研究指出无人直升机在军事和民用领域中都拥有着十分广泛的应用前景,辨识出高精度的机理模型以及研究其自主飞行控制是无人直升机的核心技术。本文以一架常规布局的单旋翼带尾桨的微小型无人直升机为研究对象,首先由牛顿第二定律和动量矩定理建立出无人直升机的全量运动学方程;其次深入研究了非线性系统的辨识方法,采用基于遗传算法优化的BP神经网络方法辨识无人直升机的姿态模型;然后设计基于神经网络的非线性模型预测控制算法对其进行姿态控制;最后进行了飞行实验,验证本文提出的自主飞行控制方法的有效性。论文首先建立无人直升机机理模型,介绍了机体坐标系和地面坐标系等相关知识,对无人直升机的主旋翼、尾桨等部件进行了空气动力学分析,建立无人直升机全量运动方程。针对无人直升机复杂的强耦合、非线性、时变等特点,深入研究了非线性模型辨识的方法;采用BP神经网络辨识出无人直升机悬停状态下的模型,检验BP神经网络辨识方法的精度。针对BP神经网络容易陷入局部最优解且收敛速度较慢的问题,采用遗传算法训练BP神经网络,验证基于遗传算法的BP神经网络辨识效果优于传统BP神经网络。无人直升机的自主飞行控制系统采用多回路串级控制的方式实现。内环姿态控制是无人直升机自主飞行控制的核心,决定速度控制和位置控制的优劣。在悬停模态下设计基于神经网络的模型预测控制器,实现无人直升机的姿态控制。采集无人直升机的实际飞行数据并对其进行插值、滤波等预处理,预处理后的数据作为训练集和验证集进行BP神经网络辨识;用BP神经网络辨识出来的姿态模型作为预测控制理论中的预测模型,设计模型预测控制器;通过悬停模态的转向飞行实验检验本文自主飞行控制方法的可行性。(本文来源于《大连理工大学》期刊2014-05-01)

[3](2013)在《中国兵器工业集团微小型无人直升机自主飞行控制技术获多项国家专利》一文中研究指出由中国兵器工业集团信息集团智能控制系统研发部承研的基础科研项目"微小型无人直升机自主飞行控制技术"获得了多项国家专利。无人直升机自主飞行控制技术是国内外无人系统领域研究的热点和难点(本文来源于《新技术新工艺》期刊2013年07期)

赖水清,陈传琪,张思,单俊杰[4](2013)在《无人直升机自主飞行控制技术》一文中研究指出分析了国内外无人直升机自主飞行控制技术的现状及差距,提出了应重点解决的关键技术,为我国无人直升机自主飞行控制技术发展提供参考。(本文来源于《直升机技术》期刊2013年02期)

王赓,盛焕烨,吕恬生,王东,胡飞[5](2008)在《“天行者”小型无人直升机自主飞行控制系统设计》一文中研究指出介绍了上海交通大学"天行者"小型无人直升机自主飞行控制系统的设计及实现技术。首先引入了德国柏林工业大学基于牛顿力学建立的小型无人直升机动力学模型,然后基于此模型设计了直升机飞行姿态控制器。之后引入一种针对二次积分模型基于期望响应轨迹设计控制器的控制算法,文中简称为MTC,设计实现了直升机飞行位置的不超调控制和飞行速度控制。实际飞行控制试验结果验证了飞行控制算法的有效性。仿真试验表明,基于MTC算法所设计的飞行导引点方法,可用于实现多航点路径的不减速连续曲线轨迹的飞行控制。(本文来源于《航空学报》期刊2008年S1期)

王赓,Konstantin,Kondak,盛焕烨,吕恬生,季钢[6](2007)在《基于动力学模型的小型无人直升机自主飞行控制算法》一文中研究指出引入小型无人直升机简化动力学模型,阐述了简单、高效的MTC(Model and Trajectorybased Controller)控制算法.基于该算法所实现的飞行控制算法包括两部分:基于转动动力学模型的直升机姿态控制和基于二次积分关系的位置控制.所设计的MTCV算法包含具有良好鲁棒性的位置控制及速度控制功能,并可用于直升机多航点路径的不减速连续飞行控制.仿真实验和实际飞行控制实验结果表明,本飞行控制算法具有有效性和实用性.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2007年11期)

王道波[7](2000)在《无人直升机自主飞行控制》一文中研究指出无人直升机具有的垂直起降、空中悬停、前后左右飞行的能力,能完成定翼无人机所不能完成的任务,可以用于战场监视、炮兵弹着点的引导与修正,中远程导弹的中继引导,救灾与人质解救等,是国内外重点研究与研制的航空项目之一.具有自主飞行控制能力的无人直升机具有如下任务模式:1.目测操纵控制模式操纵手目测直升机的姿态变化,通过地面操纵控制台上的操纵杆实现对直升机的操纵控制,完成各种飞行任务.(本文来源于《西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集》期刊2000-06-30)

无人直升机自主飞行控制论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

无人直升机在军事和民用领域中都拥有着十分广泛的应用前景,辨识出高精度的机理模型以及研究其自主飞行控制是无人直升机的核心技术。本文以一架常规布局的单旋翼带尾桨的微小型无人直升机为研究对象,首先由牛顿第二定律和动量矩定理建立出无人直升机的全量运动学方程;其次深入研究了非线性系统的辨识方法,采用基于遗传算法优化的BP神经网络方法辨识无人直升机的姿态模型;然后设计基于神经网络的非线性模型预测控制算法对其进行姿态控制;最后进行了飞行实验,验证本文提出的自主飞行控制方法的有效性。论文首先建立无人直升机机理模型,介绍了机体坐标系和地面坐标系等相关知识,对无人直升机的主旋翼、尾桨等部件进行了空气动力学分析,建立无人直升机全量运动方程。针对无人直升机复杂的强耦合、非线性、时变等特点,深入研究了非线性模型辨识的方法;采用BP神经网络辨识出无人直升机悬停状态下的模型,检验BP神经网络辨识方法的精度。针对BP神经网络容易陷入局部最优解且收敛速度较慢的问题,采用遗传算法训练BP神经网络,验证基于遗传算法的BP神经网络辨识效果优于传统BP神经网络。无人直升机的自主飞行控制系统采用多回路串级控制的方式实现。内环姿态控制是无人直升机自主飞行控制的核心,决定速度控制和位置控制的优劣。在悬停模态下设计基于神经网络的模型预测控制器,实现无人直升机的姿态控制。采集无人直升机的实际飞行数据并对其进行插值、滤波等预处理,预处理后的数据作为训练集和验证集进行BP神经网络辨识;用BP神经网络辨识出来的姿态模型作为预测控制理论中的预测模型,设计模型预测控制器;通过悬停模态的转向飞行实验检验本文自主飞行控制方法的可行性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

无人直升机自主飞行控制论文参考文献

[1].胡烽.无人直升机自主飞行控制系统设计与工程实现[D].南昌航空大学.2019

[2].姚藩益.无人直升机自主飞行控制方法研究[D].大连理工大学.2014

[3]..中国兵器工业集团微小型无人直升机自主飞行控制技术获多项国家专利[J].新技术新工艺.2013

[4].赖水清,陈传琪,张思,单俊杰.无人直升机自主飞行控制技术[J].直升机技术.2013

[5].王赓,盛焕烨,吕恬生,王东,胡飞.“天行者”小型无人直升机自主飞行控制系统设计[J].航空学报.2008

[6].王赓,Konstantin,Kondak,盛焕烨,吕恬生,季钢.基于动力学模型的小型无人直升机自主飞行控制算法[J].上海交通大学学报.2007

[7].王道波.无人直升机自主飞行控制[C].西部大开发科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集.2000

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