基于STM32的四旋翼飞行器温湿度采集软件系统设计文献综述

 2023-08-15 17:09:11

文献综述(或调研报告):

1.国内外研究现状

四旋翼飞行器的研究始于20世纪初,到如今在各个领域都有了广泛的应用,其首先在军事应用上大放异彩,而后才逐步进入了民用的领域。对于四旋翼飞行器的研究,随着时代的发展,出现了许多的飞行控制理论,其主要得益于处理器、动力系统以及智能传感器等相关技术的发展。

在国外,四旋翼飞行器的研究一直是热门。涉足自主飞行控制算法以及飞行器结构最早的是瑞士洛桑联邦科技学院,其研究的主要内容是一种基于多种姿态稳定控制算法和基于惯性导航控制算法的自主悬停控制。此外,斯坦福大学在其Mesicopter项目中开发出来的微型飞行器整个机身长宽均不到16cm,由直径为2mm重量为326mg的微型直流电机驱动。

相比于国外,国内对于四旋翼飞行器的研究起步较晚,其中最为人熟知且发展最快的便是大疆无人机,除此之外,国内一些高校也逐渐开始重视这一研究,但许多仅仅是停留在理论、仿真与试验阶段,不过近些年来,随着学生兴趣的逐步高涨,其研究也在加快步伐。

2.自适应控制算法

四旋翼飞行器是一种欠驱动、强耦合的非线性结构,因此非线性控制技术是四旋翼飞行器处理非线性问题的较好决策方法。自适应控制算法是一种被广泛应用于非线性框架的强控制策略,其基于优化的模糊神经网络方法,在考虑参数脆弱性的情况下,对四转子非线性模型进行控制律配置。具体算法如下:

预设四转子是一个不弯曲的体。考虑到后续对四旋翼机的内外冲击,四旋翼机的部件可以分解为平移和旋转部分。在敏感的元素中,m表示飞机的质量,Ɛ=(XA,YA,ZA)其关于惯性外壳GF的位置矢量是重力,TT是总推力,OT是从机身边缘到惯性的正交变化晶格,计算方法为

mƐ=GF OT*TT (3.1)

所提出的四旋翼飞机自适应控制算法四转子飞行控制框架由图1所示,四重转子,真正由四个单独的固定贡献点切割边缘转子a“times;”或“ ”设置。沿这条线,单个运动自由度的数量为6,由于耦合流动,诱导框架不能及时设定空间所有方位的增长速度。由于四个独立的运动元件,四转子被称为欠驱动框架,而不是完全推动。持续的框架工程,有一个控制框架,其中有一个飞行控制器与正在进行的链接。在飞行控制器内部,存在着不断的规划。以上均建立在以下假设下:四转子结构坚固,无多变性变形。转动体的惯性段是时不变的,四旋翼的质量分布是对称的,四旋翼的推力分量和阻力元件的结构是一致的,周围空气的厚度是稳定的。

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