无人机在民用领域的应用越来越广泛。四轴飞行器是一种经过广泛研究的无人机,是新型控制技术的绝佳试验台。四轴飞行器的一些预期用途需要在受限环境中运行,其中物体与飞行器距离很近。在这些条件下,飞行会受到气动相互作用(力和扭矩)的影响。直观地讲,这些相互作用可以看作是气流从周围环境中反弹回飞行器。开发用于描述此类相互作用的有效计算方法仍有待改进,因为现有的精确模型需要大量的计算负荷,并且不能用于四旋翼飞行器的实时控制回路。这项研究假设,使用一个可以实时部署并近似气动相互作用行为的简化数学模型,可以改善四旋翼飞行器的飞行控制。为了证实这一假设,我们的目标是开发一种有效的气动相互作用模型,该模型可以从模拟和实验数据中检索出来。为解决这个问题,我们将探索三个主要知识领域:控制理论、人工智能和流体力学。作为初步进展,我们提出了非线性四旋翼控制的数值优化技术。
无人机在民用领域的应用越来越广泛。四轴飞行器是一种经过广泛研究的无人机,是新型控制技术的绝佳试验台。四轴飞行器的一些预期用途需要在受限环境中运行,其中物体靠近飞行器。在这些条件下,飞行会受到空气动力学相互作用(力和扭矩)的影响。直观地讲,这些相互作用可以看作是气流从周围环境中反弹回飞行器。由于现有的精确模型需要大量的计算负荷,并且不能用于四旋翼飞行器的实时控制回路,因此开发用于描述此类相互作用的有效计算方法仍有待改进。本研究假设,通过一个可以实时部署并近似气动相互作用行为的简化数学模型,可以改善四旋翼飞行器的飞行控制。为了证实这一假设,我们的目标是开发一种有效的气动相互作用模型,该模型可以从模拟和实验数据中检索。为解决这个问题,我们将探索三个主要知识领域:控制理论、人工智能和流体力学。作为初步进展,我们提出了非线性四旋翼控制的数值优化技术。
2 因此,这些是用于表示网络的直流电力流方程。但是,我们必须在此方程组中包含所有节点注入 P 1 、…PN 和所有角度 θ 1 …θ N。 3 这些是获取线流的方程。同样,我们需要在向量 θ 中包含所有角度 θ 1 …θ N。D 是一个 m×m 矩阵,除对角线外全为零,其中第 m 个元素是分支 m 的负电纳。A 是网络的 m×n 关联矩阵。 4 这些是线流的限制。请注意,只有一组电路额定值 PB,max ,但如果流量在一个方向或另一个方向,则必须将它们作为限制强制执行。 5 这些是线性成本曲线变量的限制。 6 这些是线性效用曲线变量的限制。 7 该方程将成本曲线中使用的发电变量(P gk )和效用函数中使用的负荷变量(P dk )与直流电力潮流方程中使用的注入变量(P k )联系起来。
