基于模型预测控制的无人直升机轨迹跟踪方法研究文献综述

 2021-11-04 21:03:58

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1、研究背景和意义近年来,随着信息技术的不断发展,对于无人机的研究不断的深入,在农业生产、灾害救援、街景拍摄、监控巡查、环保检测、电力巡检、交通监视、农业植保等众多领域的不断拓展和应用,国家和人民对于无人机的关注热度不断提升,关于无人机的研究也在不断深入。

由于无人机属于欠驱动、强耦合、多约束和非线性控制,所以其控制算法成为了该领域的热点问题[1]。

由于无人机控制算法本质为在线求解开环最优控制问题,在控制过程中,系统在每一采样时刻会采取到当前数据根据控制算法,传给控制器进行控制。

但是无人机控制过程中,由于采用时刻的不及时,需要采用预估模型对于无人机进行预估模型,并将模型预估和实际误差进行对比,将差值下个时刻的控制信号。

现代四旋翼无人机融入了很多的前沿技术的科技,其中最核心的为自主飞行控制技术。

关于无人机控制现在包括PID控制,LQR控制、滑模控制、Backstepping控制,模型预测控制等[2] [3]。

此外,针对控制参数对闭环输出响应不敏感的问题,Swaroop等提出了动态面控制,克服了反步法控制技术的缺点。

在此基础上,众多研究人员根据各种需求研究了动态面技术与自适应技术、鲁棒技术、智能技术等各种先进控制技术相结合的组合控制方法,并广泛应用于机械臂控制中[4] [5] [6]。

2、无人机控制常用方法PID控制:PID控制器是由比例、积分、微分三部分构成,在工业中有着广泛应用。

针对于传统单闭环PID控制四轴无人机存在的问题,设计并实现了一种双闭环PID控制算法。

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