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基于双向电机驱动的四旋翼机动飞行控制
被引量:
2
1
作者
徐力昊
张宇
许斌
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期373-381,共9页
四旋翼飞行器(QUAV)的位置、姿态运动控制效果决定了其机动性。为了克服四旋翼系统欠驱动的缺陷,基于四元数表达对一种双向电机驱动的四旋翼进行了动力学建模,包括双向推力作用情况下的全向运动过程分析,并提出了一种姿态与位置控制器...
四旋翼飞行器(QUAV)的位置、姿态运动控制效果决定了其机动性。为了克服四旋翼系统欠驱动的缺陷,基于四元数表达对一种双向电机驱动的四旋翼进行了动力学建模,包括双向推力作用情况下的全向运动过程分析,并提出了一种姿态与位置控制器及控制分配矩阵设计方法。面向四旋翼的x-z平面模型,设定合理的参数和限制,使用最优规划方法提出了适用于新型四旋翼翻转、竖直等机动飞行轨迹的生成方法,其中推力与转矩都是实现时间最短的最优方案。搭建了包括电子调速器、电机、桨叶、机架等部件在内的详细的仿真试验环境。仿真试验的结果验证了双向电机驱动的四旋翼相比于传统四旋翼,能有效提高姿态跟踪与位置跟踪的精度,提升了飞行器的机动性。
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关键词
四旋翼飞行器(QUAV)
四元数建模
机动性
双向推力
轨迹规划
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职称材料
题名
基于双向电机驱动的四旋翼机动飞行控制
被引量:
2
1
作者
徐力昊
张宇
许斌
机构
浙江大学控制科学与工程学院
西北工业大学自动化学院
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期373-381,共9页
基金
国家自然科学基金(61673341,61933010)
工业控制技术国家重点实验室自主课题(ICT1913)
+1 种基金
工业控制技术国家重点实验室开放课题(ICT20037)
航空科学基金(20180753007)。
文摘
四旋翼飞行器(QUAV)的位置、姿态运动控制效果决定了其机动性。为了克服四旋翼系统欠驱动的缺陷,基于四元数表达对一种双向电机驱动的四旋翼进行了动力学建模,包括双向推力作用情况下的全向运动过程分析,并提出了一种姿态与位置控制器及控制分配矩阵设计方法。面向四旋翼的x-z平面模型,设定合理的参数和限制,使用最优规划方法提出了适用于新型四旋翼翻转、竖直等机动飞行轨迹的生成方法,其中推力与转矩都是实现时间最短的最优方案。搭建了包括电子调速器、电机、桨叶、机架等部件在内的详细的仿真试验环境。仿真试验的结果验证了双向电机驱动的四旋翼相比于传统四旋翼,能有效提高姿态跟踪与位置跟踪的精度,提升了飞行器的机动性。
关键词
四旋翼飞行器(QUAV)
四元数建模
机动性
双向推力
轨迹规划
Keywords
Quadrotor Unmanned Aerial Vehicle(QUAV)
quaternion model
maneuverability
bi-directional thrust
trajectory planning
分类号
V221.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TB553 [理学—声学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于双向电机驱动的四旋翼机动飞行控制
徐力昊
张宇
许斌
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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