四旋翼飞行器飞行控制系统设计学习教案.ppt
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-10 格式:PPT 页数:22 大小:1.8MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学飞行(fēixíng)控制系统总体设计方案一、买整机改装:重点在控制器的设计、改善飞行品质上,忽略底层结构设计和模型搭建琐碎问题。方案二、买配件后自己组装:大量时间和精力放在结构设计和零件(línɡjiàn)选取购买上。建议:方案一,选成熟的“X”型四旋翼飞行器四旋翼飞行器选型需考虑的几个主要参数:重量:遥控模型重量(含电池)、有效(yǒuxiào)载重量(和海拔、电池、环境有关,需够携带一微型摄像机)。尺寸:机身全长、机身宽、机高、旋翼直径。飞行时间:无线控制动力:电池供电、四电机驱动例1:DraganflyerIV级遥控(yáokòng)模型主要参数例2:华科尔4#遥控(yáokòng)模型主要参数四旋翼飞行器有四个输入力、六个输出(即六自由度,包括绕三个轴的转动:俯仰、偏航和滚转,重心三个轴的线运动:进退、左右、侧飞和升降),所以它是一种欠驱动系统(少输入多输出系统)。这种系统容易(róngyì)导致不稳定,需要确保长期稳定的控制方法。四旋翼飞行器的输入就是每个电机的旋转力矩之和。俯仰(fǔyǎng)运动是由加大(或减小)后端旋翼速度,同时减小(或加大)前端旋翼转速来实现的。滚转运动,即加大(或减小)左侧旋翼转速,同时减小(或加大)右侧旋翼转速。偏航运动是由加大(或减小)前后旋翼的转速,减小(或加大)两侧翼的转速来实现的。四旋翼飞行(fēixíng)器飞行(fēixíng)控制系统简图四、四旋翼飞控系统总体(zǒngtǐ)结构五、四旋翼飞行器平动(píngdòng)动力学模型五、四旋翼飞行器平动(píngdòng)动力学模型五、四旋翼飞行器模型(móxíng)建立五、四旋翼飞行器非线性运动(yùndòng)方程五、模型简化五、模型简化选择后四行进行控制输出量输入量控制三个位置(wèizhi)x,y,z;控制横滚角;控制俯仰角;控制偏航角六、捷联惯性导航(ꞬuànxìnꞬdǎohánꞬ)—姿态解算六、加速度计、数字罗盘解算姿态—观测(guāncè)向量六、陀螺仪解算姿态—状态(zhuàngtài)向量七、多传感器融合(rónghé)—卡尔曼滤波内容(nèiróng)总结