中国科学院知识创新工程重要方向项目(yyyj-1112)
- 作品数：3 被引量：24H指数：3
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- 相关机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林大学中国科学院大学更多>>
- 发文基金：中国科学院知识创新工程重要方向项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术更多>>
- 气动干扰下的Hex-Rotor无人飞行器控制器及其飞行实验被引量：5
- 2015年
- 分析了气流扰动、翼间干扰等因素对飞行中的无人飞行器的控制精度和效果产生的影响,并给出了相应的解决方法。建立了Hex-Rotor飞行器的动力学模型,分析了升力因子不确定性导致飞行器控制效果下降的影响因素。设计了反演滑模控制器来控制飞行器的空间六自由度运动,同时考虑升力因子的不确定性采用超螺旋非线性观测器观测各个旋翼的升力因子来克服气动干扰的影响。通过原型机验证了提出的方法,结果显示:Hex-Rotor飞行器在气动干扰较大的外部环境中飞行时,水平位移跟踪误差不超过±4.5m,高度误差不超过±2.5m,姿态角度误差保持在±2°内,较大地增强了飞行器的抗扰能力。结果表明:采用本文的方法可以有效地估计各个旋翼的升力因子,从而提高Hex-Rotor飞行器的控制精度和效果。
- 赵常均白越宫勋彭程徐东甫续志军
- 关键词：无人飞行器气动干扰
- Hex-Rotor无人飞行器及其飞行控制系统设计被引量：15
- 2012年
- 提出了一种Hex-Rotor无人飞行器以克服现有多旋翼飞行器的欠驱动和强耦合特性对其飞行控制效果的影响,利用6个旋翼独特的结构配置来保证飞行器独立控制空间六自由度的能力。介绍了这种新型飞行器的结构特点并建立其动力学模型,引入滤波反步法与自抗扰算法设计了具有双环并行结构的飞行控制系统,在数字仿真中实现了飞行器的空间六自由度独立控制并克服了未知外部扰动以及模型不确定性带来的影响。结果显示,原型机试飞实验中,飞行器的水平位移跟踪误差不超过±4m,高度误差不超过±3m,姿态角误差不超过±0.05rad,均保持在传感器的测量误差范围内,飞行器较为准确地跟踪了期望指令。仿真和实验结果证明了该新型Hex-Rotor飞行器具有期望的六自由度独立控制能力,建立的数学模型准确,设计的飞行控制系统能够实现轨迹与姿态跟踪飞行。
- 宫勋白越赵常均高庆嘉彭程田彦涛
- 四旋翼飞行器中升力波动的干扰与抑制被引量：6
- 2014年
- 四旋翼飞行器旋翼产生的升力是在基值的基础上附加一系列频率特性和旋翼转速有关的高频分量。由于它会对飞行器的控制产生扰动,本文研究了这类高频升力分量对飞行器的影响并给出了抑制扰动的方法。首先,基于拉格朗日能量法建立四旋翼飞行器动力学模型;进而分析了高频升力分量与飞行器角速度扰动之间的关系。然后,将角速度反馈环节加入针对有色噪声的卡尔曼滤波器来抑制角速度扰动对控制器的影响。实验结果显示:与改进前相比,采用本文的方法对四旋翼原型机进行悬停控制可使控制量波动减少50%,高频控制量衰减至-17db以下。结果表明:采用本文的方法,可以有效地抑制升力波动对四旋翼飞行器的影响,提高飞行控制效率。
- 赵常均宫勋白越续志军徐东甫高庆嘉
- 关键词：四旋翼飞行器拉格朗日函数有色噪声卡尔曼滤波
