摘要 本文使用牛顿-欧拉法建立了配备机械臂的六旋翼飞行器的动力学模型,并研究了其稳定性。为了模拟干扰,使用了简化的摆锤法。这种六旋翼飞行器配置以前从未在科学论文中涉及过。所得模型是一个非线性、耦合和欠驱动的动力学模型,其中包括由于六旋翼飞行器配备机械臂而产生的空气动力学效应和干扰。本文的目的是全面研究使用简化摆锤法确定六旋翼飞行器的惯性矩,同时考虑到质量分布和重心变化的影响,这是六旋翼飞行器在空中运动期间机械手连续运动的结果。实验测试是使用 Solid Works 应用程序进行的,并使用 LabVIEW 进行评估,以便全面了解插入到动力学模型中的干扰。整个飞行器模型由四个经典的 PID 控制器驱动,用于控制飞行器的姿态和空间中所需轨迹的高度。这些控制器用于很好地理解如何评估和验证模型,使其成为抗干扰模型,此外,它们还易于设计和快速响应,但它们需要开发才能获得最佳结果。将来,将定义精确的轨迹,
c � Springer Science+Business Media Dordrecht 201 本作品受版权保护。所有权利均由出版商保留,无论涉及全部或部分材料,特别是翻译、重印、重复使用插图、朗诵、广播、在缩微胶片或任何其他物理方式上复制、传输或信息存储和检索、电子改编、计算机软件或通过现在已知或今后开发的类似或不同的方法的权利。与评论或学术分析相关的简短摘录或专门为在计算机系统上输入和执行而提供的材料不受此法律保留的约束,仅供作品购买者使用。仅根据出版商所在地的版权法规定(其最新版本)复制本出版物或其部分内容,并且必须始终获得 Springer 的使用许可。可通过版权许可中心的 RightsLink 获得使用许可。违反者将根据相应的版权法受到起诉。本出版物中使用一般描述性名称、注册名称、商标、服务标记等并不意味着,即使没有具体声明,这些名称也不受相关保护法律法规的约束,因此可以免费用于一般用途。虽然本书中的建议和信息在出版之日被认为是真实准确的,但作者、编辑或出版商均不对可能出现的任何错误或遗漏承担任何法律责任。出版商对本文所含材料不作任何明示或暗示的保证。
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摘要 为满足多点运动参数测量的需求,机载分布式定位定向系统(POS)依赖于高精度主系统到从系统的传递对准来获取所有点的高精度运动参数。分布式POS的关键问题是确定一种适当处理飞行器挠曲的方法,实现高精度传递对准。本文首先分析了飞行器挠曲对机载对地观测传递对准精度的影响,在此基础上建立了考虑三维挠曲角的传递对准误差模型,提出了一种基于参数辨识无迹Rauch-Tung-Striebel平滑器(PIURTSS)的传递对准。仿真结果表明,基于PIURTSS的传递对准方法可有效提高估计精度。
摘要:船舶维护需要定期对船体进行目视检查,以检测钢结构的典型缺陷情况,例如涂层破裂和腐蚀等。这些检查通常由训练有素的检验员以高昂的成本进行,因为需要提供通道(例如,脚手架和/或升降机),使检验员能够伸手够到被检结构。本文介绍了一种缺陷检测方法,包括一种微型飞行器,用于从被检表面收集图像,特别关注检验员无法目视的偏远区域,以及一种基于三层前馈人工神经网络的涂层破裂/腐蚀检测器。正如本文所讨论的,检查过程的成功不仅取决于缺陷检测软件,还取决于空中平台控制架构提供的许多辅助功能,其目的是提高图像质量。本文的不同部分描述了这项工作的两个方面,以及所获得的分类性能。
在本文中,我们使用非线性滑模控制方法处理四旋翼飞行器的稳定和跟踪问题。首先,借助牛顿-欧拉形式,提出了四旋翼飞行器的动态非线性模型的开发,该模型考虑了不同的物理现象和气动力和力矩。然后基于 Lyapunov 理论设计滑模控制器来稳定和跟踪四旋翼飞行器的姿态和位置。进行了几次模拟结果,以显示所提出的建模和非线性控制方法的有效性。即将开展的工作将使用基于元启发式的方法调整和优化所有 SMC 参数。此外,还将研究设计的 SMC 方法的硬件在环 (HIL) 联合仿真。
Roketsan 开发了一种带有电子安全与武装机制的机载飞行终止系统,并已成功完成三次开发飞行。COTS 产品用于塑造 FTS 的架构,该系统已被证明是一种可行、可重新配置且快速的解决方案,适用于计划飞行测试活动的紧凑时间表。结果表明,FTS 能够在飞行器失控时通过终止飞行来保护生命和财产。它能够取代当前的人在环系统或与它们并行运行。FTS 可在飞行前根据靶场安全机构和用户商定的任务特定规则进行配置,以保护公众并确保任务成功。本文讨论了该项目的动机,描述了开发方法,并概述了架构和与 RCC 319 标准的兼容性。
图 1 海地国家宫殿。2010 年地震。太子港(海地) ................................................................................................ 9 图 2 2011 年世界贸易中心的 CRASAR 机器人 .............................................................................. 13 图 3 迭代模型 ........................................................................................................................ 18 图 4 搜索和救援 MAV(Eurecat-Ascamm) ............................................................................. 19 图 5 搜索和救援副驾驶概念 ...................................................................................................... 22 图 6 MAV 副驾驶原型 ............................................................................................................. 22 图 7 视觉惯性传感器 [45] ............................................................................................................. 23 图 8 FLIR Tau2 LWIR 传感器 [46] ................................................................................................ 23 图 9 Pointgrey Firefly FMVU-03MTM-CS ............................................................................................. 24 图 10 概念参考软件架构 ............................................................................................................. 27 图 11 ROS 节点的概念部署图................................................ 28 图 12 保证定位策略 .............................................................................................. 30 图 13 可重构导航解决方案架构 ................................................
无人机的成像子系统依赖于各种支持技术,包括传感器、计算设备和无线通信。典型的平台由多个与地理空间处理器接口的数字相机组成。地理参考成像数据通过数据网络交换结构分发,使系统配置简单、可扩展且灵活。控制计算机用于触发相机、存储和准备图像以供传输,同时记录作为元数据附加到图像的数据(例如相机设置、高度和位置)。然后,数据通过最先进的无线网络发送到无人机地面站,该网络能够实现大文件的实时无线数据检索。现代无人机能够捕获和传输数百万像素、大幅面图像和元数据。
摘要:本文旨在介绍四轴飞行器的设计、仿真和控制,以无人机 (UAV) 为例。为了实现这一目标,我们开发了四轴飞行器的数学模型。在 MATLAB/Simulink 环境中开发了模型仿真和控制器设计。尽管它仍然是一个完整的非线性系统,但本文采用了四轴飞行器的数学表示和目标系统的建模。对所获得的数学模型进行了线性化。为了设计姿态控制器,使用系统识别技术获得了负责四轴飞行器运动的无刷直流电机 (BLDCM) 的传递函数。本文描述了一个完整的测试实验以实现这一目标。对设计的控制器进行了评估,并讨论了仿真结果。关键词:无刷直流电机 (BLDCM)、无人机 (UAV)、电子速度控制 (ESC)。1. 简介四轴飞行器无人机已被证明可用于许多军事和民用应用。最重要的特点是垂直起降 (VTOL) 和悬停能力,因此它适合于执行诸如监视、道路交通监控、自然灾害后的受害者定位等任务。此类飞行器也引起了学术研究机构越来越多的兴趣,因为它们可以用作机器人研究的低成本试验台 [1] , [2], [3]。为了让 au