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61.
提出了一种基于ARM9内核的嵌入式处理器S3C2440的空中机器人飞行控制系统的设计方案,详细介绍了系统的硬件结构组成及基于嵌入式Linux操作系统的飞行控制软件设计,并描述了软件的功能划分和控制策略的实现。该飞行控制系统使空中机器人具备遥控遥测、指令处理、姿态控制飞行和自主导航等功能,成本低、性能高。 相似文献
62.
63.
Asynchronous double-precision windows based unmanned aerial vehicle real-time path planning 总被引:1,自引:0,他引:1
REN Min & HUO XiaoHua College of Mechatronic Engineering Automation National University of Defense Technology Changsha China Communication Institute Equipment Academy of Air Force Beijing 《中国科学:信息科学(英文版)》2010,(2):215-222
A real-time path planning approach based on asynchronous double-precision windows is proposed for unmanned aerial vehicles (UAVs). In this proposed method, cursory paths and elaborate paths are planned respectively in the global and local windows. Specifically, global cursory path planner and local elaborate path planner are integrated by rolling two windows on different frequencies with different modes. Simulation results demonstrate that the proposed approach is effective for realizing a balance between t... 相似文献
64.
H-Infinity Static Output-feedback Control for Rotorcraft 总被引:1,自引:0,他引:1
Jyotirmay Gadewadikar Frank L. Lewis Kamesh Subbarao Kemao Peng Ben M. Chen 《Journal of Intelligent and Robotic Systems》2009,54(4):629-646
The problem of stabilization of an autonomous rotorcraft platform in a hover configuration subject to external disturbances
is addressed. Necessary and sufficient conditions are presented for static output-feedback control of linear time-invariant
systems using the H-Infinity approach. Simplified conditions are given which only require the solution of two coupled matrix
design equations. This paper also proposes a numerically efficient solution algorithm for the coupled design equations to
determine the output-feedback gain. A major contribution is that an initial stabilizing gain is not needed. The efficacy of
the control law and the disturbance accommodation properties are shown on a rotorcraft design example. The helicopter dynamics
do not decouple as in the fixed-wing aircraft case, so that the design of helicopter flight controllers with a desirable intuitive
structure is not straightforward. In this paper an output feedback approach is given that allows one to selectively close
prescribed multivariable feedback loops using a reduced set of the states. Shaping filters are added that improve performance
and yield guaranteed robustness and speed of response. This gives direct control over the design procedure and performance.
Accurate identification of the System parameters is a challenging task for rotorcraft control, addition of loop shaping facilitates
implementation engineers to counteract unmodeled high frequency dynamics. The net result yields control structures that have
been historically accepted in the flight control community. 相似文献
65.
为了解决无人飞行器多机载高度传感器直接使用和切换导致的信号突变的问题,提出了一种基于微惯性器件、GPS、声纳、气压高度计的高度无缝融合方法.建立声纳和气压高度计误差模型,对其动态误差进行了分析和滤波预处理.采用基于增量的无缝融合方法获取高度变化估计值以修正气压高度.利用无迹卡尔曼滤波(UKF)方法将气压高度计、GPS和惯性导航系统信息进行有效融合获得精确的高度估计值.该方法考虑了各种高度传感器在动态环境下的误差特性,解决了模式切换带来的信号突变问题.飞行试验结果表明:采用该设计的方法系统具有较高的精度和可靠性.经过150 s飞行后,高度估计误差为0.4707m,能够满足无人飞行器飞行要求. 相似文献
66.
本文以鱼鹰型固定翼无人机为研究对象,基于非线性广义最小方差(nonlinear generalized minimum variance,NGMV)最优控制理论,研究了受到非线性阵风干扰影响下的无人机跟踪控制问题.首先对鱼鹰型无人机动力学模型解耦,在解耦后的横向和纵向模型上分别实现跟踪控制;然后针对阵风非线性模型的特定形式,根据NGMV理论设计了增维的非线性广义最小方差控制器,使得模型充分考虑了阵风干扰的特性.所设计的NGMV最优控制器的主要优势在于它能处理带有干扰和时滞环节的非线性系统.多组阵风扰动的仿真试验结果表明,非线性广义最小方差最优控制器具有跟踪性和收敛性. 相似文献
67.
针对固定翼无人机姿态和速度控制中系统存在模型不确定性和外界扰动的情况,本文设计了基于扩张状态观测器的反步控制器抑制系统扰动以提高无人机的控制性能.首先建立无人机速度误差模型和姿态误差模型,其中姿态误差模型采用四元数作为变量以避免欧拉角在描述姿态时存在的奇点问题和复杂三角运算;进而设计扩张状态观测器对系统中存在的扰动进行估计,并将扰动估计值与控制器设计相结合,分别设计出姿态控制器和速度控制器来抑制扰动的影响且使无人机姿态和速度收敛到期望值.最后基于李雅普诺夫理论证明系统的稳定性.仿真结果表明,本文所设计方法能够抑制系统中存在的扰动. 相似文献
68.
Hui Xie 《International journal of control》2016,89(5):892-908
In this paper, we propose a visual servoing control for a quadrotor unmanned aerial vehicle (UAV) which is based on a state transformation technique. The UAV is equipped with a single downwards facing camera, and the motion control objective is the regulation of relative displacement and yaw to a stationary visual target located on the ground. The state transformation is defined by a system of partial differential equations (PDEs) which eliminate roll and pitch rate dependence in the transformed image feature kinematics. A method for computing the general solutions of these PDEs is given, and we show a particular solution reduces to an established virtual camera approach. We treat point and line cases and introduce image moment features defined in the virtual camera image plane. Robustness of the control design is improved by accounting for attitude measurement bias, and uncertainty in thrust gain, mass, and image feature depth. The asymptotic stability of the closed-loop is proven. The method is based on a simple proportional-integral-derivative (PID) structure which can be readily implemented on-board. Experimental results show improved performance relative to previous work. 相似文献
69.
70.
本文针对传统蚁群算法局部早熟等问题对算法进行了改进,并对无人机路径规划及重规划多条件约束问题进行了研究,提高蚁群算法航迹规划计算速度及全局性来满足实时蚁群算法航迹规划要求。文章针对传统蚁群算法的早熟问题采用全局与局部信息素互补衰减法,来高效完成蚁群算法寻优问题,并当无人机偏离航线时能及时根据无人机所在位置重新规划。通过实验结果得出蚁群算法具有快速的计算能力,能在短时间内对更改的路径进行响应,完成无人机自校正航迹规划。 相似文献