程序员经验分享-hwhale

【持续更新中...】《多旋翼飞行器设计与控制》- 北航可靠飞行控制研究组 ---- 学习笔记

2023-05-16

《多旋翼飞行器设计与控制》- 北航可靠飞行控制研究组 ---- 学习笔记

  • 学习内容出处
  • 绪论
    • 1.基本概念
      • 常见飞行器分类
        • 固定翼
        • 直升机
        • 多旋翼
          • 多旋翼一般受力特点：
          • 四旋翼和六旋翼分类
        • 复合飞行器
      • 无人驾驶飞机和航模
    • 2.多旋翼操控和评价
      • 悬停
        • 直升机如何抵消反扭矩？
      • 升降运动
      • 前后运动
      • 偏航运动
      • 多旋翼
      • 多旋翼
    • 3.多旋翼技术发展历史
    • 4. 本门课程的安排
  • 基本组成
    • 1.总体组成
    • 2.机架
    • 3.动力系统
    • 4.指挥控制系统
    • 5.小结
  • 机架设计
    • 布局设计
    • 结构设计
    • 小结
  • 动力系统建模和估算
    • 1.总体描述
    • 2.动力系统模型
    • 3.性能计算和实验验证
    • 4. 评估网站Flyval.com估计
    • 5.本讲小结
  • 坐标系和姿态表示
    • 1. 坐标系
    • 2.欧拉角
    • 3.旋转矩阵
    • 4.四元数
    • 5 小结
  • 动态模型和参数测量
    • 1.多旋翼控制模型
    • 2.多旋翼气体阻力模型
    • 3. 多旋翼模型参数测量
    • 4.本章小结
  • 传感器标定和测量模型
    • 1. 三轴加速度计
    • 2. 三轴陀螺仪
    • 3. 三轴磁力计
    • 4.超声波测距仪
    • 5.气压计
    • 6.二维激光测距雷达
    • 7.全球定位系统（GPS）
    • 8.摄像头
    • 小结
  • 可观性和卡尔曼滤波器
    • 1. 可观性
    • 2. 卡尔曼滤波
    • 3.多速率采样卡尔曼滤波
    • 4.扩展卡尔曼滤波
    • 小结
  • 状态估计
    • 1.状态估计
    • 2. 位置估计
    • 3. 速度估计
    • 4. 障碍估计
    • 5. 小结
  • 稳定性和可控性
    • 1. 稳定性定义
    • 2. 稳定性判据
    • 3. 可控性的基本概念
    • 4. 多旋翼飞行器的可控性
    • 5. 小结
  • 底层飞行控制
    • 1.多旋翼底层飞行控制框架和模型化简
    • 2.位置控制
    • 3.姿态控制
    • 4.控制分配
    • 5.电机控制
  • 基于半自主驾驶仪的位置控制
    • 1.问题描述
    • 2.系统辨识
    • 3.位置控制器设计
    • 4.仿真研究
    • 5.小结
  • 任务决策
    • 1.全自主控制
    • 2.半自助控制
    • 3. 小结
  • 健康评估和失效保护
    • 1. 决策层的目的和意义
    • 2. 安全问题
    • 3. 健康评估
    • 4. 失效保护
    • 5. 安全决策实现
    • 6. 本讲小结
  • 展望
    • 1.新技术展望
    • 2.需求和技术创新反向
    • 3.风向分析
    • 4.机遇和挑战

  • 标题 ： 多旋翼飞行器设计与控制》- 北航可靠飞行控制研究组 ---- 学习笔记
  • 起源： -
  • 已更新次数
  • 最近一次更新时间：1
  • 第一次更新时间： … 2021 6 4 21:20
  • 最近更新内容：
  • 下次更新：

学习内容出处

在这里插入图片描述

绪论

1.基本概念

常见飞行器分类

固定翼

1）固定翼
优点：续航时间最长、飞行效率最高、载荷最大
缺点：必须要助跑，降落的时候必须要滑行
在这里插入图片描述

直升机

2）直升机
优点：垂直起降
缺点：续航时间没有优势，机械结构复杂、维护成本高
在这里插入图片描述

多旋翼

3）多旋翼
优点：垂直起降、机械结构简单、易维护
缺点：载重和续航时间都更差

在这里插入图片描述

多旋翼一般受力特点：
  1. 合成拉力垂直桨盘平面
  2. 拉力、重力

在这里插入图片描述

四旋翼和六旋翼分类

四旋翼和六旋翼有何分别？
• 无本质区别，3个力矩+拉力
• 六旋翼控制分配更灵活

在这里插入图片描述

复合飞行器

在这里插入图片描述

这里，中间的共轴双桨转速动态较慢，提供主要升力，而外围
的四旋翼通过快速改变螺旋桨的速度改变升力，从而改变姿态。
在这里插入图片描述

无人驾驶飞机和航模

1）无人驾驶飞机（UnmannedAerial Vehicle）：简称“无人机
”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控
制装置操纵的不载人飞机。微小型无人机英文“Drone”
（2）航模（Model Aircraft）：在国际航联制定的竞赛规则里明 确规定“航空模型是一种重于空气的，有尺寸限制的，带有或不
带有发动机的，可遥控的不能载人的航空器。”

无人机航模
操控方式可自主驾驶需遥控操纵
用途军事用途/民用特种接近于玩具
组成复杂，需地面站简单，无需地面站
  • 半自主控制方式:多旋翼属于航模范畴
  • 全自主控制方式:多旋翼属于无人机范畴

2.多旋翼操控和评价

悬停

在这里插入图片描述
当飞行器悬停时，
• 拉力抵消重力
• 四个螺旋桨拉力产生的滚转、俯仰力
矩为零
• 偏航力矩为零，四个螺旋桨反扭矩效
应均被抵消

在这里插入图片描述

  • 1号螺旋桨的力和力矩作用到四旋翼中心的过程示意图

直升机如何抵消反扭矩？

多数直升机即单旋翼直升机都有一个小垂直尾桨来抵消反作用力矩，或者采用共轴双桨，上下两个螺旋桨转动方向相反，从而抵消之间的反扭矩的作用。

  • 尾桨 - 共轴双桨
    在这里插入图片描述

升降运动

同时同量地增加四个螺旋桨的转速，则螺旋桨产生的总拉力增大，力矩和依然为零。拉力大于重力时，四旋翼就会上升
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

前后运动

在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

** 前后运动增加拉力**
可以看到，改变俯仰后，拉力的垂直分量会减小，将不再等于多
旋翼的重力，因此需要增加拉力
在这里插入图片描述
倾斜后拉力在重力方向的分量抵消不了重力，因此需要再提升拉力

偏航运动

偏航运动 就是遥控器左右飞，可以看到增加对称螺旋桨速度同时降低另外一个对螺旋桨的转速 ，对导致无人机往一个方向偏，因为无人机是对称相反方向飞行的，如果有无人机只有一个飞行方向，自然无人机往另一个角度偏了
在这里插入图片描述

多旋翼

多旋翼的能量转换效率最低，
对比其他无人机上 ，飞行时间和承载性没有优势
但对于用户体验，易用性 可靠性 维护性是最好的
说明多旋翼的无人机门槛够低

在这里插入图片描述

多旋翼

多旋翼的能量转换效率最低，
对比其他无人机上 ，飞行时间和承载性没有优势
但对于用户体验，易用性 可靠性 维护性是最好的
说明多旋翼的无人机门槛够低

在这里插入图片描述

3.多旋翼技术发展历史

4. 本门课程的安排

基本组成

1.总体组成

2.机架

3.动力系统

4.指挥控制系统

5.小结

机架设计

布局设计

结构设计

小结

动力系统建模和估算

1.总体描述

2.动力系统模型

3.性能计算和实验验证

4. 评估网站Flyval.com估计

5.本讲小结

坐标系和姿态表示

1. 坐标系

2.欧拉角

3.旋转矩阵

4.四元数

5 小结

动态模型和参数测量

1.多旋翼控制模型

2.多旋翼气体阻力模型

3. 多旋翼模型参数测量

4.本章小结

传感器标定和测量模型

1. 三轴加速度计

2. 三轴陀螺仪

3. 三轴磁力计

4.超声波测距仪

5.气压计

6.二维激光测距雷达

7.全球定位系统（GPS）

8.摄像头

小结

可观性和卡尔曼滤波器

1. 可观性

2. 卡尔曼滤波

3.多速率采样卡尔曼滤波

4.扩展卡尔曼滤波

小结

状态估计

1.状态估计

2. 位置估计

3. 速度估计

4. 障碍估计

5. 小结

稳定性和可控性

1. 稳定性定义

2. 稳定性判据

3. 可控性的基本概念

4. 多旋翼飞行器的可控性

5. 小结

底层飞行控制

1.多旋翼底层飞行控制框架和模型化简

2.位置控制

3.姿态控制

4.控制分配

5.电机控制

基于半自主驾驶仪的位置控制

1.问题描述

2.系统辨识

3.位置控制器设计

4.仿真研究

5.小结

任务决策

1.全自主控制

2.半自助控制

3. 小结

健康评估和失效保护

1. 决策层的目的和意义

2. 安全问题

3. 健康评估

4. 失效保护

5. 安全决策实现

6. 本讲小结

展望

1.新技术展望

2.需求和技术创新反向

3.风向分析

4.机遇和挑战

本文内容由网友自发贡献，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容，请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

【持续更新中...】《多旋翼飞行器设计与控制》- 北航可靠飞行控制研究组 ---- 学习笔记 的相关文章

  • 第十一章 安装RPM包或者安装源码包

    在windows下安装一个软件很轻松 xff0c 只要双击 exe的文件 xff0c 安装提示连续 下一步 即可 xff0c 然而linux系统下安装一个软件似乎并不那么轻松了 xff0c 因为我们不是在图形界面下 所以你要学会如何在lin

  • 一个简单的游戏源代码

    一个简单的游戏源代码 作者 xff1a 陈跃峰 出自 xff1a http blog csdn net mailbomb 实现一个简单的翻牌游戏 xff0c 每次最多翻开两个数字 xff0c 如果数字相同则消失 xff0c 否则两个数字不显

  • Java新手必读

    Java 新手必读 1 学习 Java 学什么 xff1f a Java 语法基础 xff1a 如基本数据类型 流程控制 数组等等 b 面向对象的概念 xff1a 理解类和对象的概念等等 c 开发工具 xff1a Jbuilder Ecli

  • Java编程那些事儿3——你适合学习程序设计吗？

    Java编程那些事儿3 你适合学习程序设计吗 xff1f 作者 xff1a 陈跃峰 出自 xff1a http blog csdn net mailbomb 程序设计是一个技术活 xff0c 所以不是适合所有的人 现在很多人听说程序设计人员

  • J2ME资源：各厂商SDK和模拟器下载地址

    现在支持 Java 的手机厂商很多 xff0c 现将常用的手机厂商 SDK 和下载地址说明一下 xff1a 1 Nokia Nokia 不愧为手机行业的老大 xff0c 对于 j2me 的支持也是一流的 xff0c 有专门的网站提供 SDK

  • 陈跃峰的个人简历

    简 历 基 本 信 息 姓 名 xff1a 陈跃峰性 别 xff1a 男 出生日期 xff1a 1980年01月23日居 住 地 xff1a 郑州市 工作年限 xff1a 五年以上 户 口 xff1a 河南 目前年薪 xff1a 8 10万

  • NokiaS40和S60开发平台1.0已知问题(翻译)

    NokiaS40 和 S60 开发平台 1 0 已知问题 翻译 作者 xff1a 陈跃峰 出自 xff1a http blog csdn net mailbomb 1 Nokia3300 不支 MMA 声音处理 类库 2 Image get

  • 自己动手清除Android系统中的不良程序

    自己动手清除Android系统中的不良程序 陈跃峰 2014 6 29 最近在使用我的Nexus7时 xff0c 总是经常莫名其妙的弹出一些广告弹窗 xff0c 还会自动下载一些应用程序 xff0c 还会在桌面上生成一个叫做 精彩应用 的图

  • 劳动仲裁申请书

    劳动仲裁申请书 申请人 xff1a 陈跃峰 公司职务 xff1a 手机游戏开发课程教师 xff0c 隶属教学部 性别 xff1a 男 身份证号码 xff1a 联系方式 xff1a Email xff1a cqucyf 64 gmail co

  • '/etc/init.d/rcS'启动打不开

    39 etc init d rcS 39 文件系统中有这个文件啊 怎么报错说没有呢 xff1f 用光盘里面的内核镜像就不会出现这个问题 自己移植的内核刷上去就会这样 怎么办啊 xff1f 以前也移植成功过没出现这个问题啊 已经搞了N天了快崩

  • 赠送Gmail，需要的给我发邮件

    cqucyf 64 gmail com

  • 浅谈当前的手机开发技术

    浅谈当前的手机开发技术 作者 xff1a 陈跃峰 出自 xff1a http blog csdn net mailbomb 随着3G 时代的到来 xff0c 手机软件开发成为了一个热门的软件开发技术 xff0c 但是由于手机种类等一系列的原

  • 玩微博的朋友们请关注我一下，@爪哇米工作室，新浪和腾讯的都可以！

    最近比较忙 xff0c 写博客的时间不多 xff0c 还是用微博交流吧 xff01

  • 一个普通参会者经历的2011年中国移动开发者大会

    一个普通参会者经历的2011年中国移动开发者大会 爪哇米工作室 陈跃峰 2011 11 5 由CSDN和创新工场合办的2011年中国移动开发者大会是一场移动开发行业的盛宴 xff0c 能够参加这样一个全国性的会议 xff0c 还是十分感谢主

  • Android开发学什么

    Android开发学什么 爪哇米工作室 陈跃峰 2013 3 1 随着移动互联网的发展 xff0c 现在的手机软件开发成为了一个很热门的技术方向 xff0c 很多的学生以及从事其它开发的程序员都在大量的涌入这个领域 xff0c 但是很多人在

  • ROS创建工作空间添加包并编译

    一 创建工作空间 1 创建工作空间目录并初始化 首先找一个存放工作空间的地方 xff0c 我放在了桌面 xff0c 然后在桌面打开terminal xff0c 开始 xff1a span class token comment 1 递归创建

  • Ubuntu关于串口的操作(查看串口信息、串口助手、串口权限)

    一 查看本机串口信息 1 串口是否在使用 串口在 dev 目录中 xff0c 查看串口是否在使用 xff0c 可以用命令 span class token function ls span l dev ttyUSB0 说明 xff1a ls

  • ROS利用ros-kinetic-serial包与下位机串口通信

    一 使用ros kinetic serial包 xff0c 首先安装这个package 注意 xff0c 需将kinetic替换为你的ROS版本 span class token function sudo span apt span cl

  • Linux中apt与apt-get命令的区别与解释

    原文出处 xff1a https www sysgeek cn apt vs apt get Ubuntu 16 04 发布时 xff0c 一个引人注目的新特性便是 apt 命令的引入 其实早在 2014 年 xff0c apt 命令就已经

  • Linux(Ubuntu)系统查看显卡型号

    给我的Ubuntu安装显卡驱动时 xff0c 需要查看显卡型号 xff0c 因为我的是Windows Ubuntu双系统 xff0c 一开始想到的是去windows查看 xff0c 然后下载驱动 xff0c 安装成功 对于只有Linux系统

随机推荐

热门标签