【摘 要】
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四旋翼无人机的应用越来越广泛,因此良好的控制效果非常重要,但是在实际的工作中,由于其模型中参数的未知性导致其在设计复杂的控制算法时存在一定的难度,因此对位置参数的估计就显得十分重要。本文针对这一问题,采用了递推最小二乘参数估计算法估计其模型中未知参数,然后根据所建立的模型采用自适应控制中的模糊PID控制算法对其姿态进行控制。以下对本文主要内容进行概述:首先,对四旋翼无人机的研究背景和意义进行阐述,
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四旋翼无人机的应用越来越广泛,因此良好的控制效果非常重要,但是在实际的工作中,由于其模型中参数的未知性导致其在设计复杂的控制算法时存在一定的难度,因此对位置参数的估计就显得十分重要。本文针对这一问题,采用了递推最小二乘参数估计算法估计其模型中未知参数,然后根据所建立的模型采用自适应控制中的模糊PID控制算法对其姿态进行控制。以下对本文主要内容进行概述:首先,对四旋翼无人机的研究背景和意义进行阐述,主要介绍了目前系统辨识在四旋翼无人机方向的应用现状,并且回顾了目前主流四旋翼无人机所采用的控制算法。第二,介绍了四旋翼无人机的基本原理。介绍了四旋翼无人机的基本结构,并对其飞行原理进行简单介绍。描述了四旋翼无人机常用的姿态表示方法。为了描述四旋翼无人机的运动情况,建立了机体坐标系和地面参考坐标系,并建立了四旋翼无人机的动力学模型。第三,飞行平台的搭建及飞行数据的采集。主要介绍了本文所搭建而得飞行平台所采用的部分核心硬件以及数据采集所用的地面站。然后测量搭建好的飞行平台的部分物理参数,为下文参数估计减小难度。最后进行飞行实验并采集飞行数据。第四,对前文中采集的飞行数据进行预处理,然后结合已经测得的参数分析其模型中所剩下的估计参数,采用递推最小二乘参数估计法对其进行估计。第五,针对前文所辨识出的四旋翼无人机系统进行试验,采用模糊PID控制算法对其进行姿态控制,经过仿真分析可以得出,该算法可以很好的跟踪机体的姿态。
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