四旋翼飛行器的動(dòng)力學(xué)建模與在Matlab simulink軟件中仿真的資料概述

　　四旋翼飛行器是一種能夠垂直起降的多旋翼飛行器，它非常適合近地偵察、監(jiān)視的任務(wù)，具有廣泛的軍事和民事應(yīng)用前景。本文根據(jù)對(duì)四旋翼飛行器的機(jī)架結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)特性做詳盡的分析和研究，在此基礎(chǔ)上建立四旋翼飛行器的動(dòng)力學(xué)模型。四旋翼飛行器有各種的運(yùn)行狀態(tài)，比如：爬升、下降、懸停、滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、俯仰運(yùn)動(dòng)、偏航運(yùn)動(dòng)等。本文采用動(dòng)力學(xué)模型來(lái)描述四旋翼飛行器的飛行姿態(tài)。在上述研究和分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行飛行器的建模。動(dòng)力學(xué)建模是通過(guò)對(duì)飛行器的飛行原理和各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的受力關(guān)系以及參考牛頓-歐拉模型建立的仿真模型，模型建立后在Matlab/simulink軟件中進(jìn)行仿真。

　　現(xiàn)在存在的四旋翼飛行器大致分為三類：一種是利用無(wú)線電進(jìn)行遙控的四旋翼飛行器，另外一種是自主控制的中小型的四旋翼飛行器，還有一種是自主控制的微型四旋翼飛行器這幾種飛行器都屬于小型的無(wú)人飛行器。

　　目前針對(duì)四旋翼飛行器控制技術(shù)的研究主要集中在以下兩個(gè)方面：一方面是基于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的自主控制，另外一方面是基于視覺的自主飛行控制。

　　國(guó)際上對(duì)于四旋翼飛行器的研究己經(jīng)取得了相對(duì)比較豐碩的成果，然而在國(guó)內(nèi)這一研究才剛剛起步。只有國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)以及上海交通大學(xué)微納米科學(xué)技術(shù)研究院幾個(gè)已有文獻(xiàn)的報(bào)導(dǎo)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)建立了四旋翼飛行器的動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化，得出了線性的模型。在此基礎(chǔ)上，還設(shè)計(jì)出了利用PWM波的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，同事還應(yīng)用H回路設(shè)計(jì)控制器，仿真驗(yàn)證了這個(gè)控制器的有效性和合理性。

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