多旋翼无人机高空飞行稳定控制问题分析
无人机飞行中的调试与故障排除

无人机飞行中的调试与故障排除无人机作为一种新兴的航空器,已经被广泛应用于各个领域,如农业、测绘、物流等。
然而,无人机在飞行过程中可能会遇到各种调试和故障问题,因此进行有效的调试和故障排除至关重要。
本文将探讨无人机飞行中的调试与故障排除方法,以帮助用户更好地解决问题。
一、调试方法1. 硬件调试硬件是无人机飞行的基础,因此在调试过程中应首先检查硬件是否正常。
包括主控板、电机、电池等方面的检查,可以通过检查是否有损坏或者连接是否松动来确定硬件是否出现问题。
对于无人机的不同部件还可以进行单独的测试,确保其正常工作。
2. 软件调试无人机的软件是其飞行控制的核心,因此在调试过程中需要检查软件是否正常。
可以采用“五清六查”的方法,即清理电脑缓存、清除无用软件、清理注册表、清理系统垃圾、清理网页记录,并通过杀毒软件查杀病毒、查找和修复系统错误来确保软件运行的正常。
此外,对于无人机的飞行控制软件,可以使用模拟器进行模拟飞行,检查飞行控制是否准确。
二、故障排除方法无人机在飞行中可能会出现各种故障,可能是硬件故障,也可能是软件故障。
以下是一些常见的故障排除方法,供用户参考。
1. 电池问题电池是无人机飞行的动力来源,因此在飞行过程中需要注意电池的使用。
如果无人机出现了无法起飞或者突然自动降落的情况,可能是电池电量不足。
此时可以通过更换或充电电池来解决问题。
2. 信号干扰无人机的飞行信号可能会受到干扰,导致飞行中断。
如果出现信号中断的情况,可以尝试更换信号源的位置或者调整天线的方向,以获得更好的信号接收。
3. GPS问题无人机的GPS系统是其定位和导航的关键。
如果无人机出现了定位不准确或者无法定位的情况,可能是GPS信号受到干扰或者卫星信号弱。
此时可以尝试将无人机移动到开阔地区,以获得更好的GPS信号。
4. 控制问题无人机的飞行控制可能会受到干扰或者遭遇其他问题,导致无法控制飞行。
如果出现无法控制飞行的情况,可以尝试重新校准无人机的陀螺仪和加速度计,以确保飞行控制准确。
无人机的飞行控制原理及自动化策略

无人机的飞行控制原理及自动化策略无人机(Unmanned Aerial Vehicle,简称UAV)是一种可以在没有驾驶员操作的情况下进行飞行任务的飞行器。
它的飞行控制原理和自动化策略是保证无人机稳定、安全飞行的重要组成部分。
本文将介绍无人机的飞行控制原理和自动化策略,并探讨其应用前景。
一、飞行控制原理无人机的飞行控制原理主要包括飞行动力学、姿态稳定和航迹规划三个方面。
1. 飞行动力学飞行动力学是无人机飞行控制的基础。
它涉及到无人机的运动学和动力学模型,通过分析和建模无人机的力学特性,可以确定飞行器的姿态、速度和加速度等基本参数。
2. 姿态稳定姿态稳定是无人机飞行控制的核心。
通过传感器获取无人机的姿态信息,如俯仰角、横滚角和偏航角等,然后利用控制算法进行姿态调整和稳定。
这可以通过PID控制器或模型预测控制等方法实现。
3. 航迹规划航迹规划是无人机飞行控制的关键。
它涉及到无人机的路径规划和冲突检测等问题。
通过优化算法和遗传算法等方法,可以确定无人机的最佳航迹,并避免与其他无人机或障碍物产生冲突。
二、自动化策略无人机的自动化策略是实现无人机自主飞行和任务执行的关键。
根据任务需求和应用场景的不同,可以采用不同的自动化策略。
1. 航线巡航航线巡航是无人机最常见的自动化策略之一。
通过设置目标航点和航线,无人机可以按照预定的路径巡航,执行任务。
这种策略适用于无人机进行航拍、搜救和环境监测等任务。
2. 精确着陆精确着陆是无人机自动化策略的重要应用之一。
通过使用GPS、视觉传感器和激光雷达等技术,无人机可以准确识别着陆区域,并实现精确着陆。
这在军事、物流和农业等领域有着广泛的应用前景。
3. 集群协同集群协同是无人机自动化策略的新兴领域。
通过无线通信和协同控制算法,可以实现多个无人机之间的合作和协同工作。
这可以应用于无人机编队飞行、紧急救援和智能交通等领域。
三、应用前景无人机的飞行控制原理和自动化策略为其在各个领域的应用提供了坚实的基础。
多旋翼无人机无桨调试的主要内容

多旋翼无人机无桨调试的主要内容哎呀,今天咱们聊聊多旋翼无人机无桨调试的那些事儿。
这玩意儿可真是个高科技的玩意儿,飞起来就像是现代版的“飞天大侠”。
不过,调试过程可不是随便拍拍就能搞定的。
你得准备好工具,想想,你要是去打高尔夫,没带球杆那还真是白忙活一场!所以,调试无人机时,工具、设备要齐全,才能顺利出门。
无桨调试就像是在给无人机做“体检”,首先得看看电池状况。
电池可是无人机的“命根子”,没有了它,飞起来就像是没了魂儿。
你得检查电池电量,确保它有充足的“能量”来支持接下来的飞行。
想象一下,如果电池没电,结果就是飞一半就“啪”地掉下来,那场面可真让人捧心!你得调试飞控系统。
这就好比是给无人机装上“大脑”,没有“大脑”,飞起来就乱糟糟的。
飞控系统的参数调试可得细致,别小看这一步,调整不当就可能导致无人机失控。
想想,如果无人机像个失控的孩子,四处乱飞,那场面可真是“鸡飞狗跳”啊。
然后咱们要说到传感器。
无人机上的传感器就像是它的“眼睛”,没了“眼睛”,怎么能准确判断高度、速度和位置呢?调试的时候,要确保每个传感器都正常工作,信号要清晰。
假如传感器出问题,飞行的时候就容易出岔子。
想象一下,没了“眼睛”的人走路,简直是自找麻烦。
别忘了检查遥控器。
这可是咱们操控无人机的“遥控神器”,一旦出现问题,飞行时的反应就会慢半拍。
调试时要确保遥控器和无人机之间的信号稳定,时刻保持“心有灵犀”。
遥控器坏了,别说飞,连发信号都得靠猜,实在是让人心急如焚。
还得进行一次小范围的试飞。
这一步就像是给无人机试水,看看它到底能不能飞得稳。
试飞的时候,要注意观察无人机的各项性能,看看飞行高度、速度是不是在合理范围内。
飞起来的感觉就像是驾驶一辆赛车,紧张刺激又得小心翼翼。
飞得好,心里就乐开了花;要是飞得不如意,那真是想“摔”就“摔”了。
在试飞后,如果发现问题,就得及时调整。
调试这个过程就像是在解一个复杂的数学题,得耐心、细致。
别想着一步到位,很多时候都需要多次调试。
无人机运行手册飞行器故障排除与维修技巧

无人机运行手册飞行器故障排除与维修技巧随着科技的飞速发展,无人机作为一种新兴的航空器具备广阔的市场前景和应用价值。
然而,无人机在运行过程中难免会遇到各种故障和问题,因此掌握飞行器故障排除与维修技巧显得尤为重要。
本文将从多个方面进行讨论,帮助读者更好地理解并解决无人机飞行器运行中的问题。
1. 供电系统故障排除供电系统是无人机飞行器的基础,若出现故障将直接影响飞行器的正常运行。
在排除供电系统故障时,首先要检查电池是否充电,电池连接是否紧固,电缆是否破损等。
若电池损坏需及时更换,确保供电系统的正常工作。
2. 飞行控制系统故障排除飞行控制系统是无人机的核心部件,一旦出现故障将导致飞行不稳甚至失控。
在排除飞行控制系统故障时,应检查遥控器连接是否正常,传感器是否准确,飞控芯片是否损坏等。
及时修复或更换损坏的部件,确保飞行控制系统的正常运行。
3. 传感器系统故障排除传感器系统是无人机的“感知器官”,负责获取飞行信息和环境数据。
在排除传感器系统故障时,需检查传感器连接是否松动,传感器表面是否有灰尘等影响传感器准确性的因素。
定期清洁和校准传感器,确保传感器系统的准确性和稳定性。
4. GPS导航系统故障排除GPS导航系统是无人机的导航核心,一旦出现故障将导致航线偏移和失联等问题。
在排除GPS导航系统故障时,需检查天线连接是否正常,信号接收是否稳定等因素。
保持无人机在信号良好的环境下飞行,确保GPS导航系统的正常运行。
5. 摄像系统故障排除摄像系统是无人机的重要功能之一,一旦出现故障将影响无人机的拍摄效果和数据采集。
在排除摄像系统故障时,需检查摄像头连接是否牢固,图像传输是否流畅等情况。
定期清洁和校准摄像头,确保摄像系统的正常工作。
综上所述,了解无人机飞行器的故障排除与维修技巧对保证无人机的正常运行和延长其使用寿命至关重要。
希望通过本文的介绍,读者能够更加深入地了解并掌握无人机运行中常见故障的排除方法和维修技巧,为无人机的安全飞行提供保障。
四旋翼飞行器悬停控制的研究

四旋翼飞行器悬停控制的研究悬停控制是四旋翼飞行器(Quadrotor)中最基本的控制问题之一,也是四旋翼飞行器实现定点悬停的核心任务。
悬停控制要求四旋翼飞行器能在空中保持稳定的位置和高度,不受外界干扰的影响。
本文将对四旋翼飞行器悬停控制的研究进行介绍。
首先,四旋翼飞行器的动力学模型是悬停控制的基础。
四旋翼飞行器可以简化为一个刚体,在空中的运动可以通过角速度对应的张力来描述。
四个电机产生的力和力矩会改变四旋翼飞行器的位置和姿态。
为了控制飞行器的位置和姿态,我们需要设计合适的控制器。
在悬停控制器的设计中,最重要的是高度控制和姿态控制。
高度控制是四旋翼飞行器在垂直方向上的运动控制,而姿态控制是四旋翼飞行器在水平方向上的运动控制。
高度控制采用的控制方法通常是基于PID控制器的设计。
PID控制器包括比例(P)、积分(I)和微分(D)三个部分。
通过测量实际高度和期望高度之间的误差,PID控制器根据误差的大小调整四个电机的输出力,使得四旋翼飞行器能够达到期望高度。
姿态控制通常采用的控制方法是基于反馈控制的设计。
反馈控制是通过测量飞行器的姿态角(俯仰角、横滚角和偏航角)来调整电机的输出力,使得飞行器能够保持期望的姿态。
常见的姿态控制算法有比例控制、PID控制和模糊控制等。
除了高度控制和姿态控制,四旋翼飞行器悬停控制还需要考虑飞行器的位置控制。
位置控制是通过测量飞行器相对于地面的位置来调整四个电机的输出力,使得飞行器能够保持在期望的位置。
常见的位置控制算法有最优控制和模型预测控制等。
此外,四旋翼飞行器悬停控制还需要考虑控制器的鲁棒性和抗干扰能力。
在实际飞行过程中,飞行器可能会受到不同的干扰,如风力、重力偏差等。
因此,悬停控制器需要设计为能够抵抗这些干扰,并保持飞行器的稳定性。
最后,四旋翼飞行器悬停控制的研究还需要与传感器的使用相结合。
传感器可以提供飞行器的位置、姿态和高度等信息,从而帮助控制器实时地进行调整。
常见的传感器有加速度计、陀螺仪、超声波传感器和摄像头等。
无人机应用技术的使用中常见问题

无人机应用技术的使用中常见问题无人机的应用技术在许多不同领域中发挥着重要作用,如农业、物流、环境监测等。
然而,在使用无人机的过程中,常常会面临一些常见问题。
本文将介绍一些常见的无人机使用问题,并提供解决方案,以帮助用户更好地应对这些问题。
1. 飞行时间短无人机的飞行时间通常受到电池寿命的限制。
对于许多应用来说,较短的飞行时间可能无法满足实际需求。
解决方案:选择具有较长续航能力的无人机或备用电池。
同时,使用飞行计划软件进行规划,最大限度地减少不必要的飞行时间,提高效率。
2. 控制困难对于新手来说,无人机的控制可能是一项复杂的任务。
有时候,难以准确控制飞行方向和高度,容易造成事故。
解决方案:在控制无人机之前,进行充分的培训和熟悉操作手册。
使用辅助设备,如自动悬停和高度保持功能,可以简化控制过程。
3. 风的影响风是无人机飞行的重要因素,强风可能导致无人机不稳定,甚至失控。
解决方案:在飞行之前,了解当前的天气状况,并确保在适宜的风速范围内飞行。
使用风速仪可以及时监测风力,根据实际情况进行调整。
4. 信号干扰无人机的飞行控制系统通常依赖于无线信号进行通信。
然而,存在其他电子设备或无线电信号可能会干扰无人机的信号,导致飞行控制失灵。
解决方案:在飞行之前,确保周围环境没有强烈的无线电干扰源。
选择高质量的遥控器和接收器,以减少信号干扰的可能性。
5. 隐私问题随着无人机的普及,隐私问题也变得越来越重要。
无人机设备可以携带高清摄像头,容易侵犯他人的隐私。
解决方案:使用无人机时要了解当地的法律法规,并遵守相关规定。
避免在私人领地附近飞行,并避免拍摄其他人的私人空间。
6. 安全问题无人机的使用可能会引发一些安全问题,比如与其他航空器相撞、不慎落地等。
解决方案:在操作无人机之前,熟悉当地的飞行规则,并遵守相关的规定。
选择具备防撞功能的无人机,安装降落伞等安全设备,以应对意外情况。
7. 数据处理和存储使用无人机进行数据收集可能会产生大量的数据,对于如何处理和存储这些数据,新手可能会感到困惑。
无人机平衡探究分析演讲稿
无人机平衡探究分析演讲稿在这个新时代里,人们越来越重视科学技术,在不断提高科学技术的应用水平的同时,也促进了相关技术的快速发展。
无人机作为新兴的现代交通工具,正日益受到人们的喜爱。
无人机的出现大大提高了人们的生活水平和科技水平。
无人机给人们带来了方便的同时也带来了很多的问题。
其中平衡问题是无人机的一个主要问题。
如何有效地解决这个问题,在这里我对无人机的平衡进行了探究分析。
一、无人机的平衡问题传统无人机有四种基本的平衡方式:平衡木平衡法、陀螺仪平衡法、螺旋桨平衡法。
其中陀螺仪平衡法最为成熟,其理论基础是建立在有限元(FEM)分析之上,其数学模型建立的最简单。
但是,在实际应用中其理论基础也存在着不完善这一问题。
其中最为重要的是陀螺仪平衡法,因为它是目前最广泛使用和受欢迎的平衡方法。
目前人们普遍采用这种方法来解决无人机在飞行中的稳定性问题。
1、在进行飞行器平衡前,要首先了解飞行器的基本结构及平衡原理。
首先,我们来认识一下传统的四种平衡方法:平衡木平衡法、陀螺仪平衡法、螺旋桨平衡法、垂直起降平衡法,它们都有各自的优点和缺点,但也都有其局限性和解决方法上的独到之处之处。
其中陀螺仪平衡法虽然被认为是最为可靠且最为简单的平衡方法,但其理论基础不够完善。
陀螺仪法的线性组成为一个大圆环,中心有一个小圆环并有多个小圆环环套在圆环上,小圆环环套在圆环上时转动是一个偏心圆。
两个中心线之间的距离为一个零角度大小的圆环称为轴心圆环;一个中心线之间的距离为一个正圆环外圆环中中心圆环半径为零角度大小和一个不中心圆环半径为零角度大小和一个不中心圆环半径为零角度大小和一个中心线直径为零角度大小和一个不中心圆环半径为零角度大小和一个不中心圆环半径为零角度大小和一个不中心圆环半径为零角度大小和一个不中心圆环半径为零角度大小和一个不中心圆环半径为零角度大小和一个不中心圆环半径为零角度大小和一个不中央圆环半径为零角度大小和一个不中心圆环半径为零角度大小和一个不中心圆环半径为零水平倾角大小和一个不中心圆环直径为零水平倾角大小和一个不中心圆形半径为零旋转直径为零等零角度大小和1个不中心圆形半径为零这些共同的特点决定了在这个系统中无人机平衡是极其困难的,但它们却又是很好的方法。
无人机常见故障及解决方法
无人机常见故障及解决方法随着科技的不断进步,无人机已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
然而,正如其他机器一样,无人机也存在一些常见的故障。
本文将探讨一些常见的无人机故障,并提供相应的解决方法。
首先,无人机的电池问题是最常见的故障之一。
无人机的电池寿命通常较短,因此在飞行前务必确保电池充满电。
如果电池电量不足,无人机可能会突然失去动力并坠落。
解决这个问题的方法是购买备用电池,并在飞行前检查电池电量。
其次,无人机的信号干扰也是常见的故障。
无人机与其他无线设备(如手机、无线网络等)之间可能存在干扰,导致无人机的控制信号不稳定。
为了解决这个问题,可以尽量避免在信号强度较强的区域飞行,或者关闭附近的其他无线设备。
另外,无人机的传感器问题也会导致故障。
传感器是无人机的重要组成部分,负责感知环境并提供相应的反馈。
如果传感器出现故障,无人机可能无法稳定飞行或正确感知周围环境。
解决这个问题的方法是定期检查传感器的工作状态,并确保其正常运行。
此外,无人机的摄像头问题也会影响飞行体验。
无人机的摄像头用于拍摄照片和录制视频,如果摄像头出现故障,可能无法正常进行拍摄。
解决这个问题的方法是检查摄像头是否清洁,并确保其连接稳定。
如果问题仍然存在,可能需要更换摄像头模块。
最后,无人机的飞行控制问题也是需要关注的。
飞行控制系统是无人机的大脑,负责控制飞行动作和稳定飞行。
如果飞行控制系统出现故障,无人机可能会失去控制或无法保持平衡。
解决这个问题的方法是定期检查飞行控制系统的固件更新,并确保其与无人机的其他组件兼容。
总之,无人机的常见故障多种多样,但大多数问题都可以通过一些简单的解决方法来解决。
无论是电池问题、信号干扰、传感器故障、摄像头问题还是飞行控制故障,都需要定期检查和维护,以确保无人机的正常运行和飞行安全。
通过了解和解决这些故障,我们可以更好地享受无人机带来的乐趣和便利。
无人机常见故障的解决方法
无人机常见故障的解决方法无人机在飞行过程中常常会遇到一些故障,这些故障可能会导致无人机失控、坠落甚至损坏。
为了避免这些问题的发生,我们需要了解常见的无人机故障,并学会相应的解决方法。
一、电池问题无人机的电池是其动力来源,因此电池问题是常见的故障之一。
无人机电池的寿命有限,使用时间过长或者过度充放电会导致电池性能下降。
解决这个问题的方法是定期检查电池的电量和健康状态,及时更换老化的电池,并遵循正确的充电和放电方式。
二、信号丢失无人机的遥控器与飞行器之间通过无线信号进行通信,如果信号丢失或干扰,无人机就会失去遥控能力。
解决信号丢失的方法包括:保持遥控器与无人机之间的距离在有效范围内,避免遥控器与其他无线设备同时工作,以及检查无人机和遥控器的天线是否完好。
三、GPS问题GPS是无人机导航和定位的关键技术,如果GPS信号不稳定或者无法接收到信号,无人机将无法准确飞行。
解决GPS问题的方法包括:选择开阔的场地进行飞行,避免高楼、树木等遮挡物干扰GPS信号;确保无人机的天线完好且正确安装;及时更新无人机的GPS软件。
四、摄像头问题很多无人机都配备了摄像头,用于拍摄照片或录制视频。
然而,摄像头可能会出现故障,例如画面模糊、颜色失真等。
解决摄像头问题的方法包括:清洁摄像头镜头,避免灰尘和污垢的积累;检查摄像头连接线是否松动或损坏;更新无人机的摄像头软件。
五、电机故障无人机的电机是其飞行的动力源,如果电机故障,无人机将无法正常飞行。
解决电机故障的方法包括:检查电机是否有异响或异常震动,如果有需要更换电机;检查电机线缆是否松动或断裂,及时修复或更换;定期清洁电机以防止灰尘积聚影响散热。
六、飞控系统故障飞控系统是无人机的大脑,如果飞控系统出现故障,无人机将无法稳定飞行。
解决飞控系统故障的方法包括:定期更新无人机的飞控软件,以获取最新的修复和优化;检查飞控系统的连接线是否牢固,及时修复松动或断裂的线缆;注意飞行过程中的异常飞行行为,及时排查飞控系统故障的原因。
多旋翼无人机教案
多旋翼无人机教案第一章:无人机概述1.1 无人机的发展历程1.2 无人机的分类与特点1.3 无人机在各个领域的应用1.4 无人机的发展趋势与前景第二章:多旋翼无人机基本原理2.1 多旋翼无人机的结构与组成2.2 多旋翼无人机的工作原理2.3 飞行控制系统概述2.4 无人机的导航与定位技术第三章:多旋翼无人机的关键技术3.1 无人机动力系统3.2 无人机飞行控制系统3.3 无人机通信与遥控技术3.4 无人机避障与自主飞行技术第四章:多旋翼无人机的飞行控制4.1 飞行控制系统的功能与作用4.2 飞行控制算法简介4.3 飞行控制器的选型与配置4.4 飞行控制系统的调试与优化第五章:多旋翼无人机的飞行试验与评估5.1 飞行试验的目的与意义5.2 飞行试验的准备与实施5.3 飞行数据采集与分析5.4 无人机飞行性能评估指标与方法第六章:多旋翼无人机的设计与制造6.1 无人机设计原则与流程6.2 无人机结构设计6.3 无人机动力系统设计6.4 无人机的制造与组装第七章:多旋翼无人机的应用领域7.1 农业领域7.2 林业领域7.3 航拍与摄影7.4 物流与配送第八章:多旋翼无人机的法规与安全8.1 无人机法律法规概述8.2 无人机飞行permissions and regulations 8.3 无人机飞行安全指南8.4 应对突发事件的措施第九章:多旋翼无人机的维护与保养9.1 无人机日常维护与保养9.2 无人机故障诊断与排除9.3 无人机维修与修理9.4 无人机的使用寿命延长策略第十章:未来多旋翼无人机的发展趋势10.1 无人机技术的发展趋势10.2 无人机产业的发展前景10.3 无人机在领域的应用10.4 无人机在无人机集群中的应用重点和难点解析一、无人机的发展趋势与前景难点解析:理解无人机在未来技术革新中的角色以及其对各行业的影响。
二、多旋翼无人机基本原理难点解析:理解多旋翼无人机如何通过旋翼实现飞行以及其稳定性保障。
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多旋翼无人机高空飞行稳定控制问题分析
作者:张利民张益聂其兵丛恒黄鹏
来源:《科技视界》2017年第11期
【摘要】多旋翼无人机由于它的机械机构较为简单,并且维护和应用比较方便,可以实现垂直起降和快速放飞,在近些年来已经在很多领域得到了广泛的应用和发展。
跟微小型的四旋翼无人机相比较,大轴距多旋翼的无人机有着更加优良的载重能力、抗风能力以及续航能力,在工业现场中的应用可以将其价值完好的体现出来。
而多旋翼无人机在高空飞行过程当中的稳定控制是目前研究较为广泛的一个问题,本文主要就多旋翼无人机在高空飞行过程中抗风性的问题进行了简要的探讨。
【关键词】多旋翼无人机;高空飞行;稳定控制
1 大气运动对于多旋翼无人机形成的影响
电机桨叶的旋转所形成的气流运动,是多旋翼无人机最为主要的动力来源,不过在大气环境之中,风场的运动会对桨叶所承受的相对气流加以改变,继而影响到旋翼在力跟力矩的输出,对无人机在高空飞行的姿态、速度以及轨迹控制形成影响。
2 多旋翼无人机抗风等级的评估
在对多旋翼无人机加以设计的过程当中,抗风等级是一种比较重要的设计指标,所以应该结合模型,并且应用相应的实验数据对其抗风性加以评估,主要是关于无人机出现在不同的蜂场强度之下能够维持固定姿态和位置所呈现的可控性做出的评估。
为应用模型对抗风等价加以评估,我们把相应的控制率在simulink模型当中加以实施。
如图一所示。
图中最左面的木块是控制器设计,其输出包括油门、横滚、偏航以及俯仰这几个通道输出,继而利用电机分配的算法将其转化成为八个电机转数所对应的控制量。
而最右边的木块则是多旋翼无人机的系统对象,把模型当中之前的风场输入自非线性的模型之中实现引出,继而变更成为能够应用外部向量值而直接得出想要投影至无人机机体坐标系之下的风速。
将为之设定值改成[0 0 0],然后将偏航角控制设定于正北的方向之上。
而在纵向通道上时,对风速加以逐步增大,对无人机所能够维持的位置所对应的姿态角响应加以记录。
如图二所示,利用不同风速之下所对应的姿态角的配平工作点,计算出能够拟合出的对应风力-姿态曲线。
图二当中的横轴表示风力的强度,而纵轴则表示对应的风场强度之下,无人机为了保持位置的单个通道方向所形成的配平抗风姿态角。
结合模型所具备的有效性和无人机飞行需要的速度,在控制率的设计时应该把无人机的最大姿态角所对应的设定值限制在二十度以内,多对应的抗风性能就比十五米每秒要大,实现了独一五级风强范围的覆盖。
在我国某地区对八旋翼无人机实施悬停抗风实验,用俯仰姿态角迎着风向,这个时候实验人员利用手持形式的风速测量仪对地面的风速加以测量,是七到八米每秒。
飞行姿态角的实际数值如图三所示。
在实施这个悬停实验的过程当中,飞行器被拉高到了五米的高度后进行悬停,继而防止地面效应的影响。
可以在最大程度之上使俯仰通道对着风场的方向,让抗风姿态角可以尽量在俯仰单通道中得以呈现。
因为地表所具备的粘滞性,所以与地面接近处的风场所呈现出的变化不够稳定,所以反应出的俯仰姿态角在波动范围上也比较大。
不够利用相关的统计能够得知,在四十秒的悬停时间之内的配平风速所呈现的俯仰姿态角所具备的平均值是4.75度,跟基于模型所得出的风力-姿态取向在计算八米每秒的风速之下相应姿态角五度的数值十分接近,其误差大概在百分之五之内。
经过了多次抗风实验验证,并且将模型所具备的抗风性加以分析可以得出结论,本文中设计的无人机的最大姿态角限幅是二十度的情况之下,可以在十五米每秒的风速当中维持在一定的位置,基本能够达到抗六级风的能力,对需要的指标需求可以加以良好的满足。
3 结束语
本文主要结合一个实验对多旋翼无人机在高空飞行过程中抗风性进行了探讨,实验结果表明所设计的无人机抗风实验中,该多旋翼无人机可以实现对六级风的抵御。
【参考文献】
[1]薛伟霖.四旋翼无人机姿态控制的研究[D].沈阳工业大学,2016.
[2]李诚龙.多旋翼无人机高空飞行稳定控制问题研究[D].浙江大学,2016.
[责任编辑:张涛]。