文中对四旋翼无人机进行建模与控制。在建模时采用机理建模和实验测试相结合的方法,尤其是对电机和螺旋桨

文中对四旋翼无人机进行建模与控制。在建模时采用机理建模和实验测试相结合的方法,尤其是对电机和螺旋桨,第1张

In this paper, the four rotor UAV modeling and control Mechanism modeling and experimental testing method combining when modeling, especially for a motor and propeller has carried on the detailed modeling First on the application of PID model built by the control of the attitude angle On the basis of this, in all directions of the velocity of the PlD control PID control is then offset in the four rotor aircraft center of gravity of the situation, the simulation results show that PID control law can effectively control four rotor UAV in the center of gravity offset case of attitude angle and speed Finally, in order to facilitate the control of adding the control logic

旋翼无人机主要包含以下几个结构:

飞控 电池 动力系统(电调、电机、旋翼) 机架 遥控图传系统 影像系统(相机)

当然如果组装的话要一定的动手能力和这方面的知识才行,从零开始用商品控的话也不会很难。最关键的还是要有足够的资金。

有问题可以继续追问

四旋无人机有那几种飞行方式若要实现俯视运动

翻滚运动是在保持四旋翼无人机前后端旋翼转速不变的情况下,通过改变左右端的旋翼转速,使得左右旋翼之间形成一定的升力差,从而使得沿无人机机体左右对称轴上产生一定力矩,导致在方向上产生角加速度实现控制。

如图所示,增加旋翼1的转速,减小旋翼3的转速,则无人机倾斜于右侧飞行;反之,则向左倾斜。

俯仰运动

与翻滚运动相似,在保持四旋翼无人机左右端旋翼转速不变的情况下,通过改变前后端的旋翼转速,形成前后旋翼升力差,从而在机体前后对称轴上形成一定力矩,引起角方向上的角加速度实现控制。

如图所示,增加旋翼2的转速,减小旋翼4的转速,则无人机向前倾斜飞行;反之,则向后倾斜。

偏航运动

四旋翼无人机的偏航运动是通过同时两两控制四个旋翼转速实现控制的。

保持前后端或左右端旋翼转速相同时,其便不会发生俯仰或翻滚运动;而当每组内的两个旋翼与另一组旋翼转速不同时,由于两组旋翼旋转方向不同,就会导致反扭矩力的不平衡,此时便会产生绕机身中心轴的反作用力,引起沿角角加速度。

如图所示,当前后端旋翼的转速相同并大于左右端旋翼转速时,因为前者沿顺时针方向旋转,后者相反,总的反扭矩沿逆时针方向,反作用力作用在机身中心轴上沿逆时针方向,引起逆时针偏航运动;反之,则会引起顺时针偏航运动。

实现无人机飞行的程序可以分为以下几个步骤:

连接无人机:通过无人机的 API 或 SDK 连接到无人机。

设置起飞点和降落点:输入起飞点和降落点的 GPS 坐标,通过 API 或 SDK 进行设置。

安排航线:根据航线规划要求,输入无人机需要飞行的航线点集合,设置无人机航线。

启动无人机:通过 API 或 SDK 启动无人机,使其开始执行航线。

飞行过程中监控:在无人机飞行过程中,通过无人机的传感器和 GPS 定位信息实时监测其飞行状态和位置。

任务结束和返航:当无人机完成任务后,通过 API 或 SDK 进行返航,并在到达降落点后进行安全降落。

下面是一个简单的示例代码:

scss

# 引入无人机 API 或 SDK

import drone_sdk

# 连接无人机

drone = drone_sdkconnect()

# 设置起飞点和降落点

takeoff_point = (lat, lon, alt)

landing_point = (lat, lon, alt)

droneset_takeoff_point(takeoff_point)

droneset_landing_point(landing_point)

# 安排航线

waypoints = [(lat1, lon1, alt1), (lat2, lon2, alt2), ]

droneset_waypoints(waypoints)

# 启动无人机

dronetakeoff()

dronestart_mission()

# 飞行过程中监控

while droneis_flying():

current_position = droneget_position()

current_status = droneget_status()

# 在这里添加你的监控逻辑

# 任务结束和返航

dronereturn_to_home()

droneland()

需要注意的是,无人机的 API 或 SDK 可能会因品牌和型号的不同而有所区别,以上代码仅供参考。

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