小型无人飞艇论文-张景宇

小型无人飞艇论文-张景宇

导读:本文包含了小型无人飞艇论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:飞艇建模,六自由度数学模型,特征建模,运动仿真

小型无人飞艇论文文献综述

张景宇[1](2016)在《小型无人飞艇的建模与运动仿真的研究》一文中研究指出近年来,通讯业和移动互联网相关产业高速发展,改变了很多传统生活方式,任何的一项生产生活活动如果有了现代通讯技术,就会取得革命性的发展。在这个互联网的时代,通讯设备是任何信息交换的载体基础和先决条件。通讯设备大部分是作为一个地区发展的长期规划设施在建设。但是,由于自然因素,突发事件,以及一些临时性的生产活动,组件一个临时性的通讯设备是在短时高效解决问题的首选方案。而小型无人飞艇,这种利用轻于空气作为悬浮动力的飞行器,在很多临时通讯场景中不可或缺的扮演者重要的角色。小型无人飞艇,具有节约燃料,在空中停留时间长,无噪音,飞行较为稳定,不需要特殊的起降场所等等很多优点。本文所研究的主要应用场所是利用小型无人飞艇,作为通信节点,悬浮在较低空条件下,组建临时应急通信网络。首先,对小型无人飞艇进行力学建模,进行受力分析,从受力和运动两个维度来分析飞艇的力学和运动特征。构建出较为符合实际情况的力学运动方程和六个自由度的运动模型。然后,将非线性的数学模型进行线性化表示,在横向和纵向两个方向上分别用数学方程表示,较为精确的模拟量化飞艇的运动。其次,利用Matlab/Simulink的飞行模拟组件,对以上数学模型的设计和实现。设计实现小型无人飞艇的运动模拟和运动控制系统。其中包括自然环境因素模拟模块,飞艇运动模拟模块,数据采集及控制模块。最后,进行飞艇自然运动情况的仿真,控制率的仿真,并对团队中飞艇控制队友设计的飞艇控制系统方案进行验证和评估其可行性。(本文来源于《燕山大学》期刊2016-05-01)

周鹏[2](2013)在《小型无人飞艇自动驾驶系统的研究与设计》一文中研究指出飞艇的飞行原理和结构特点赋予它具有滞空时间长、受天气影响小、能量消耗低、载重量大、安全性能好,可方便的实现垂直起降、空中悬停和低速飞行等诸多优势,在军用、民用领域都有着广泛的应用。小型无人飞艇以其低廉的制造成本和优势,相比于其他小型无人飞行器,在民用领域更具竞争力。本文以小型无人飞艇自动驾驶系统为研究对象,从飞艇理论和系统软硬件设计两方面着手,系统的分析了小型无人飞艇自动驾驶系统的各个模块。首先通过分析飞艇的结构和受力,推导出了六自由度非线性数学模型,并利用小扰动方法进行线性化,将飞艇运动分解为横向和纵向的解耦运动。再将飞艇控制分为基本回路层、引导层和管理层,采用模糊自适应PID算法对多个控制模块进行了分析与控制律设计。基于小型无人飞艇自动驾驶系统总体设计方案,从硬件设备选型到详细电路设计,从软件功能分析到程序流程图设计,完成了对飞艇自动驾驶系统各模块的详细设计。使用Matlab软件模块建立了飞艇的仿真模型和控制器,对飞艇俯仰姿态角、偏航姿态角、航速、高度控制进行了详细的分析与仿真,验证了飞艇模型建立的正确性和控制律设计的合理性。最后,搭建了小型无人飞艇自动驾驶系统平台,包括机械、电路、软件相关的诸多模块,并实验验证了飞艇自动驾驶系统设计的可行性。(本文来源于《电子科技大学》期刊2013-05-25)

曾磊,王立峰,甄静伟[3](2011)在《基于DSP的小型无人飞艇控制系统设计》一文中研究指出针对某小型无人飞艇,提出了一种以TMS320F2812DSP芯片为核心的飞行控制系统。为了减轻主CPU负担,飞艇飞行姿态解算任务并不在DSP内执行,而是交给高性能MEMS传感器MTi完成,这样DSP有足够的时间来执行较为复杂的控制算法,从而使系统响应更快,控制精度更高。给出了系统的整体方案设计和硬件选型,并简单介绍了所采用的PID与模糊控制相结合的控制算法。(本文来源于《工业控制计算机》期刊2011年10期)

孙珺[4](2009)在《小型无人飞艇的建模与飞行控制系统的设计》一文中研究指出飞艇是一种轻于空气的浮空飞行器,具有留空时间长、安全性能好、环境污染少、能耗低、载重量大、飞行平稳、起降场地要求简单等特点。无人自主飞艇具有很高的自主性和巨大的市场潜力,而且特别适合作为信息收集的平台用以研究、环境监测、通信中继和导航等等,在很多领域都有着广泛的应用。本文以无人飞艇为研究对象,在综合了解和比较了国内外的研究状况之后,建立了小型无人飞艇的数学模型并进行了控制律的仿真,在此基础上对飞行控制系统进行了硬件和软件的设计。首先针对本文所使用的小型飞艇模型进行力学分析,从动力学和运动学两个方面分析飞艇的力学特性,最后整理得出飞艇的运动方程,并建立飞艇的六自由度数学模型。利用小扰动的方法将非线性的数学模型线性化,根据线性化方程特点将飞艇运动分为横向运动方程和纵向运动方程。其次对飞行控制系统进行总体设计方案,在此基础上设计并完成了以MSP430F449为核心,包括数据采集模块、驱动模块、无线通讯模块、GPS模块等在内的硬件电路设计。软件设计采用模块化设计方法,按功能将系统划分为各个子模块,并对每个模块软件流程行了总体设计。采用了特征建模的方法,对所建立的数学模型进行了辨识,验证了数学模型的正确性。采用PID和专家PID两种控制器设计飞艇俯仰和偏航两种姿态的控制律,并对两种方法进行分析比较。最后对飞行控制系统进行了PCB设计制成了实验电路板,完成了部分功能的调试。还利用MATLAB进行了控制律的仿真,最后验证了该飞行控制系统方案的可行性。(本文来源于《南京理工大学》期刊2009-06-01)

倪凯健[5](2008)在《基于移动通信的小型无人飞艇远程控制系统设计》一文中研究指出飞艇是一种有动力推进的轻于空气的航空器,被越来越多的应用在军事和民用领域。目前飞艇的远程控制系统制约着小型无人飞艇的应用推广,因此研究一种与小型无人飞艇相配套的新型的远程控制系统很有意义。鉴于小型无人飞艇的用途,基于移动通信网络的小型无人飞艇远程控制系统正好满足了这种“随时可用”、低成本的要求。随着社会和经济的快速发展,移动通信技术的突飞猛进,基于移动通信网络的小型无人飞艇远程控制系统将有着越来越广阔的市场前景。本文以小型无人飞艇为研究对象,设计了基于移动通信网络的小型无人飞艇远程控制系统,通过对系统的总体设计以及软硬件的设计,初步实现了飞艇的远程控制功能。首先在参考了国内外相关文献的基础上,进行了无人飞艇远程控制系统的总体方案设计,对它的组成进行了介绍,并且阐述了远程控制系统的工作原理。然后对远程控制系统的硬件进行设计选型,按系统的功能模块分别设计了通信、图像采集、模拟和数字信号采集、执行机构和电源等模块,进行了硬件的调试。最后按功能分为模拟信号采集、数字信号采集、图像采集,通信,执行机构和地面站等若干部分进行了远程控制系统的软件设计与调试。(本文来源于《南京理工大学》期刊2008-06-01)

范珉一[6](2007)在《小型无人飞艇飞行控制系统设计》一文中研究指出飞艇是一种可操纵的轻于空气的飞行器,被越来越多的应用在军事和民用领域。目前投入到生产应用中的飞艇需要有人驾驶或者地面有人操纵,这限制了飞艇的使用环境和范围,因此国内外很多研究机构和大学开始研究,希望使飞艇能够脱离人工干预自行完成飞行任务。为了成为真正的自主无人飞艇,需要设计飞艇的飞行控制系统,它是无人飞艇的核心,决定了无人飞艇的各种飞行性能,因此迫切需要加强该领域的研究工作。本文以飞艇为被控对象,设计飞行控制系统,通过仿真验证自主飞艇控制系统的可行性,为进一步研究飞艇自动控制奠定基础。首先,本文以飞艇为研究对象,介绍了飞艇的飞行原理,并且根据选用的飞艇的结构特征建立飞艇的运动方程;然后,在掌握飞艇基本工作原理的基础上对飞行控制系统的总体方案进行设计;接着,进行了飞行控制系统的硬件设计,包括系统器件选型、硬件电路设计,并且编写了各个软件功能模块,进行了大量的调试工作,解决了调试中遇到的各种问题,使每个功能模块完成预期的功能;最后,根据建立的飞艇运动方程,结合实际的算例对飞行控制律进行了研究,设计了俯仰和偏航两个通道上的校正控制器,通过Matlab仿真验证了选用的控制律对飞艇的控制效果。(本文来源于《南京理工大学》期刊2007-06-01)

小型无人飞艇论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

飞艇的飞行原理和结构特点赋予它具有滞空时间长、受天气影响小、能量消耗低、载重量大、安全性能好,可方便的实现垂直起降、空中悬停和低速飞行等诸多优势,在军用、民用领域都有着广泛的应用。小型无人飞艇以其低廉的制造成本和优势,相比于其他小型无人飞行器,在民用领域更具竞争力。本文以小型无人飞艇自动驾驶系统为研究对象,从飞艇理论和系统软硬件设计两方面着手,系统的分析了小型无人飞艇自动驾驶系统的各个模块。首先通过分析飞艇的结构和受力,推导出了六自由度非线性数学模型,并利用小扰动方法进行线性化,将飞艇运动分解为横向和纵向的解耦运动。再将飞艇控制分为基本回路层、引导层和管理层,采用模糊自适应PID算法对多个控制模块进行了分析与控制律设计。基于小型无人飞艇自动驾驶系统总体设计方案,从硬件设备选型到详细电路设计,从软件功能分析到程序流程图设计,完成了对飞艇自动驾驶系统各模块的详细设计。使用Matlab软件模块建立了飞艇的仿真模型和控制器,对飞艇俯仰姿态角、偏航姿态角、航速、高度控制进行了详细的分析与仿真,验证了飞艇模型建立的正确性和控制律设计的合理性。最后,搭建了小型无人飞艇自动驾驶系统平台,包括机械、电路、软件相关的诸多模块,并实验验证了飞艇自动驾驶系统设计的可行性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

小型无人飞艇论文参考文献

[1].张景宇.小型无人飞艇的建模与运动仿真的研究[D].燕山大学.2016

[2].周鹏.小型无人飞艇自动驾驶系统的研究与设计[D].电子科技大学.2013

[3].曾磊,王立峰,甄静伟.基于DSP的小型无人飞艇控制系统设计[J].工业控制计算机.2011

[4].孙珺.小型无人飞艇的建模与飞行控制系统的设计[D].南京理工大学.2009

[5].倪凯健.基于移动通信的小型无人飞艇远程控制系统设计[D].南京理工大学.2008

[6].范珉一.小型无人飞艇飞行控制系统设计[D].南京理工大学.2007

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