Hex-Rotor无人飞行器及其飞行控制系统设计

• 作者: 宫勋 彭程 田彦涛 白越 赵常均 高庆嘉
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 航空航天
• 关键词: 多旋翼飞行器 滤波反步法 自抗扰技术 双环并行结构
• 年，卷（期）: 2012,（11）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 2450-2458
• 分类号: V279|V249.122
• 字数: 4407字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20122011.2450

摘要

提出了一种Hex-Rotor无人飞行器以克服现有多旋翼飞行器的欠驱动和强耦合特性对其飞行控制效果的影响,利用6个旋翼独特的结构配置来保证飞行器独立控制空间六自由度的能力.介绍了这种新型飞行器的结构特点并建立其动力学模型,引入滤波反步法与自抗扰算法设计了具有双环并行结构的飞行控制系统,在数字仿真中实现了飞行器的空间六自由度独立控制并克服了未知外部扰动以及模型不确定性带来的影响.结果显示,原型机试飞实验中,飞行器的水平位移跟踪误差不超过±4 m,高度误差不超过±3 m,姿态角误差不超过±0.05 rad,均保持在传感器的测量误差范围内,飞行器较为准确地跟踪了期望指令.仿真和实验结果证明了该新型Hex-Rotor飞行器具有期望的六自由度独立控制能力,建立的数学模型准确,设计的飞行控制系统能够实现轨迹与姿态跟踪飞行.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	田彦涛	吉林大学通信工程学院	118	909	16.0	24.0
2	白越	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	50	332	11.0	15.0
3	高庆嘉	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	11	105	6.0	10.0
4	彭程	吉林大学通信工程学院	19	105	5.0	10.0
5	赵常均	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	5	61	5.0	5.0
6	宫勋	吉林大学通信工程学院	2	26	1.0	2.0