基于A~*算法的四轴飞行器三维路径规划仿真

在机器人智能控制的研究中,路径规划是移动机器人研究的重要内容,而四轴飞行器是移动机器人的典型代表。文章以A~*算法为基础,通过四轴飞行器的动力学和运动学建模,提出了一种新的四轴飞行器三维路径规划方法。首先通过A~*算法在三维空间内寻径;然后提取该路径的每个关键节点;即四轴飞行器飞行方向改变的节点;最后结合四轴飞行器建模得出完成该段路径的电机控制策略的路径规划。仿真实验结果表明,四轴飞行器可以通过A~*算法及其数学模型完成所需的路径规划要求。     

无人机猎警出动

<正>"我真不是故意飞到禁飞区的!"史丹利恳请归还无人机,猎警罗拉面无表情。"搁几年前,谁在意你这玩具一样的东西?但你要明白,这种四轴飞行器近年来泛滥成灾,局里每日接到的报警电话直线上升:有人控告它免费观赏球赛和演唱会,害得黄牛票卖不出去;有人告它窥探自家阳台,为入室盗窃充当先锋;还有更恶劣的,就是用它擅闯机场和禁飞区,置公共安全于不顾!""我……""我没有让你说话,因为它们价格不高、噪声不大、能随时随地发射,已成为间谍和恐怖分子的新宠,所以我才被任命为‘无人机猎警',负责运用一切新型反无人机装备,将你们这些可疑行为扼杀在摇篮之中!"     

关于四轴飞行器的姿态动力学建模

四轴飞行器是许多航模爱好者的宝贝。四轴飞行器具有可以垂直升降,任意角度移动的灵活特点,并且可以在其机身上搭载不同的器件,譬如摄像头,或是机械手臂等进行功能拓展。本文尝试建立四轴飞行器的姿态动力学模型,并且从航向动力学系统及俯仰和滚转动力系统的角度对其做深入分析,希望能为四轴飞行器设计者提供一个参考。     

基于单片机的四轴飞行器实训项目设计

四轴飞行器是一种很好的嵌入式控制器实训平台,方案多数使用ARM控制器和实时操作系统,其实训难度较大,不适合低年级学生使用。为了激发学生对控制器的学习兴趣,设计了基于单片机的四轴飞行器实训项目。分析了四轴飞行器的原理,介绍了系统的硬件电路和软件流程,使用PI控制算法实现了对飞行器的平衡控制。四轴飞行器结构和控制算法简单,能实现横滚、俯仰、偏航等基本飞行动作,设计遵从最简原则,降低难度,同时可以满足单片机实训项目的要求。     

高压线巡线飞行器的研究与设计

基于巡线飞行器的概念和对四轴飞行器稳定性、可控性方面的深入了解,简单设计了该飞行器的样品,并对此提出了一种四轴巡线飞行器的解决方案.巡线飞行器可以在地形复杂,自然环境恶劣的地区进行巡线,与以往的巡线方式相比更为先进和高效,是一种可行的巡线手段.     

基于ROS四轴飞行器的路径规划

针对四轴飞行器很难通过运动控制来完成快速扩展随机树(Rapidly-exploring Random Tree,RRT)所生成运动轨迹的问题,提出动力学和运动学约束的RRT算法.采用固定最终状态和固定最终时间控制器改进算法,通过动力学和运动学约束产生四轴飞行器可执行的路径,对比实际四轴飞行器行走的路径与期望的路径,对R...     

一种微型四轴飞行器设计

伴随着多旋翼飞行器技术的日益成熟,四轴飞行器因具有结构简单、能耗低、体积小等优点,得到广泛应用。该文旨在设计一种采用STM32芯片作为主控芯片,以运动传感器MPU6050作为姿态传感器,通过2.4G无线通信模块与遥控板进行通信,使用PID控制算法通过PWM方式驱动空心杯电机实现遥控控制的微型四轴飞行器。该飞行器采用一体化设计,结构简单,制作方便,可以作为四轴飞行器的科普学习及STM32学习平台。     

微型探测安防智能四轴飞行器的设计

四轴飞行器是一类旋翼式飞行器,已在多种领域内得到广泛应用。但现有的四周飞行器不能进行有效地自动避障,难以面对复杂多变的危险环境。该文结合红外反射式传感器,设计了一种可自动避障的微型四轴飞行器,对其基本运动进行了分析,并确定了一种对姿态测量的算法,为进一步研究打下良好的基础。     

对四轴飞行器的姿态控制器的设计与仿真

四轴飞行器具有直升飞机一样垂直升降的功能,同时也具有直升飞机无法具备的灵活的六自由度飞行的特点,本文将尝试从俯仰-滚转动力系统和航向动力学系统的角度来建立方框图,对四轴飞行器的姿态控制器进行设计与仿真。     

基于BP神经网络的PID控制算法在四轴飞行器中的应用

四轴飞行器是一个非线性、时变的控制系统,由于典型PID算法缺乏自适应能力,典型的PID控制算法对四轴飞行器无法达到较好的控制效果,于是提出了基于BP神经网络的智能PID控制算法。本文首先通过选取适当的坐标系统对旋翼受力进行了近似和简化处理建立其数学模型,根据得到各通道的传递函数,然后使用BP神经网络PID控制方法对四轴飞行器进行控制,实现PID参数自动调整,结果表明BP神经网络PID控制对非线性系统及其参数具有良好的控制效果,而且具有更好的适应性,同时也具有很好的逼近和容错能力。     

高科技玩具总动员

如果我有机器猫……赞啊,光是想想它那个要啥来啥的宝贝口袋就让人止不住地热血沸腾!淡定,淡定!说说吧,你最想实现的愿望是什么?这个嘛,变大变小变漂亮,还要变个都是玩具、玩具和玩具的家……没错,我的愿望就是让玩具折腾地球,让大人小孩、男女老少全部爱上玩玩具!哈哈,你Out啦!在数字化当道的今天,玩具早就不是小孩的专利了!现在的玩     

四轴飞行器无线供电系统设计

设计了一种四轴飞行器无线供电系统。该系统通过应用电磁感应原理,使线圈进行能量耦合,从而实现能量的传递。该系统不但为飞行器飞行中途充电,增加飞行器续航和负载,而且还可以实现在太阳能发电冗余条件下,为飞行器紧急充电。实验结果表明,该系统为提高充电的能量传输效率提供了一种可靠的解决方案。     

基于四轴飞行器的双闭环PID控制

针对传统单闭环PID控制四轴飞行器存在的问题,设计并实现了一种双闭环PID控制算法。在姿态PID控制中,角度作为外环,角速度作为内环,运用姿态解算计算出欧拉角,作为姿态PID反馈量,进行姿态双闭环PID控制;在高度PID控制中,高度作为外环,z轴加速度作为内环,运用气压传感器采集的大气压值计算出高度,作为高度PID反馈量,进行高度双闭环PID控制。由于油门存在非线性问题,因此运用Matlab对油门转速曲线进行补偿,使输出的油门值近似线性化。飞行实验结果表明,四轴飞行器运用双闭环PID控制不仅反应快、超调量小,而且能够在室外稳定地飞行。     

KTaO3<-sub>:Cu2+的电子顺磁共振参量与局域结构理论研究

用基团模型的3d⁹离子在四角对称下的高阶微扰公式计算了KT_aO₃ 晶体中Cu²⁺杂质中心的g//因子!"! !# 和超精细结构常数"$ 和"##通过对四角,-./ 中心的012结果分析!发现杂质,-./ 占据了八面体)*$/ 的位 置!同时在,! 轴上的最近邻出现氧空位$34%#由于该空位引起的静电排斥作用!,-./ 将沿,! 轴在远34 方向上 位移一段距离!#%"5".’67#在考虑了上述的缺陷结构后!各向异性!     

微型四旋翼实验平台设计

惯性导航器件是测控技术专业的核心课程,为便于学生深入掌握各种惯性器件的使用,设计了微型四旋翼实验平台。该实验平台以Atmega328p单片机作为控制器,采用集成三轴加速度计和三轴陀螺仪的MPU-6050作为姿态传感器,使用NRF2401模块采集控制信号,运用欧拉角法计算飞行器在空中的姿态,并用PID对飞行器进行闭环控制,以达到稳定飞行的目的。实验平台预留定高、定位、图像传输、PID控制等扩展接口,便于学生进行二次开发。     

X-37B开辟太空战场

<正>2010年4月21日,借着夜色的掩护,一辆运载卡车缓缓驶入美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地。卡车上装载着一位神秘的客人——X-37B轨道试验飞行器!别看这位客人的外形长得就像一架普通的航天飞机,但它却有多重重要身份:它被列为美国空军的最高机密!它的升空将标志着太空战场的开辟!当然,最重要的一点便是:它是人类历史上第一架空天飞机!     

基于非线性扰动观测器的四旋翼鲁棒编队控制

为了补偿四旋翼飞行器编队飞行过程中受到的模型不确定性和外部干扰,提出了一种分布式非线性扰动观测器(NDOB).首先,考虑四旋翼模型不确定性和外部干扰,提出了一种新的四旋翼动力学模型.其次,在四旋翼飞行器的内部姿态回路中应用非线性扰动观测器,并且引入低通滤波器以滤除低频干扰.最后,引入风和不规则负载作为线性/非线性外部干扰,将NDOB控制器应用在领导-跟随的四旋翼编队中.仿真结果表明,在该观测器的作用下,扰动观测器能够完全抑制系统外部的线性风扰动,编队队形的整体偏移率在x和y轴上分别下降到0.01%和0.5%.对于非线性不规则负载运输实验,非线性扰动观测器对扰动的补偿率达到99.36%,能够有效地补偿四旋翼飞行器编队飞行过程中受到的模型不确定性和外部干扰.     

四轴飞行器串级ADRC轨迹跟踪控制

四轴飞行器是一个欠驱动系统,具有非线性、强耦合、易受干扰等特点,为此本文设计了一种串级自抗扰控制器(ADRC),并采用改进粒子群算法进行控制器参数自整定。串级ADRC的外环为位置控制环,内环为姿态角控制环。为避免外环产生的高频信号噪声不利于内环控制,外环采用线性ADRC,而内环采用非线性ADRC。Simulink仿真结果表明,该方法对四轴飞行器轨迹跟踪具有良好的控制效果,并能有效抑制外部干扰。     

基于多传感器的微型四旋翼室内自主悬停研究

针对微型四旋翼在室内环境下不能通过外部定位系统实现自主悬停的问题,给出一种基于多传感器的微型四旋翼自主悬停控制方法。采用四旋翼分布式多传感器构建环境信息检测系统,实时获取四旋翼飞行器姿态和相对位置信息;通过设计控制装置对飞行器姿态进行控制,实现自稳飞行;通过室内基站定位平台与光流传感器的速度反馈,实现水平方向位置控制;通过超声波、气压计融合,实现飞行高度控制,最终完成对四旋翼飞行器的室内空间位置控制,使飞行器能够在室内空间中的任何一点悬停,并仅在小范围内波动。通过自主悬停仿真研究验证了方法的有效性。     

基于光流传感器的四旋翼飞行器设计

采用Texas Instruments公司的TM4C123GH6PM单片机作为四旋翼飞行控制系统和光流数据处理的核心单元,将九轴传感器MPU9250的陀螺仪、加速度计和磁力计经姿态解算后的角度数据作为飞行控制系统的飞行姿态反馈,超声波传感器所测量的高度数据作为飞行高度反馈,优象光流传感器所输出的位置数据作为位置反馈,设计了一款新型四旋翼飞行器.实验结果表明,该四旋翼飞行器自主导航系统可以实现室内自稳、定高和定点飞行功能.