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基于改进人工势场法和自适应神经网络的共轴双旋翼无人机避障飞行控制
1
作者
危怡然
吴碧
+1 位作者
邓宏彬
潘振华
《信息与控制》
CSCD
北大核心
2023年第2期154-165,共12页
针对共轴双旋翼无人机(coaxial rotor unmanned aerial vehicle, CR-UAV)在未知和危险环境中飞行避障的控制问题,基于飞行态势图和改进人工势场算法,提出了一种新的避障方法。首先,该方法通过飞行态势图对障碍物信息进行建模,考虑了CR-...
针对共轴双旋翼无人机(coaxial rotor unmanned aerial vehicle, CR-UAV)在未知和危险环境中飞行避障的控制问题,基于飞行态势图和改进人工势场算法,提出了一种新的避障方法。首先,该方法通过飞行态势图对障碍物信息进行建模,考虑了CR-UAV飞行控制的约束条件,可使无人机有效利用障碍物信息进行避障,避免了局部极小点的问题,无人机的控制和避障能力显著提高;其次,采用基于径向基函数的神经网络(RBFNN)对CR-UAV飞行中的干扰进行估计并实时补偿,采用非线性状态误差反馈实现CR-UAV的姿态跟踪控制,从而保持无人机避障飞行过程中的姿态稳定;最后,进行了仿真实验。从仿真结果可以看出,无人机在避障飞行具有良好的姿态稳定能力。
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关键词
共轴
双
旋翼
无人机
飞行态势图
人工势场
避障
基于径向基函数的神经网络
原文传递
变质心共轴双旋翼无人机建模与反步滑模控制
被引量：
1
2
作者
吉思臣
王司令
+2 位作者
阎坤
任海鹏
周洋
《南京航空航天大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期1056-1064,共9页
针对共轴双旋翼无人机旋翼组件过于复杂,导致旋翼控制系统可靠性较低的问题,提出了一种依靠三轨变质心机构进行姿态控制的方案。推导了三轨变质心共轴双旋翼的运动模型和空气动力学模型,并分析了不同滑块所处位置和质量占比情况下变质...
针对共轴双旋翼无人机旋翼组件过于复杂,导致旋翼控制系统可靠性较低的问题,提出了一种依靠三轨变质心机构进行姿态控制的方案。推导了三轨变质心共轴双旋翼的运动模型和空气动力学模型,并分析了不同滑块所处位置和质量占比情况下变质心无人机动力学特性。建立变质心无人机姿态控制系统的状态方程,针对系统中的非线性和不确定性,设计了基于反步滑模控制的姿态控制器。仿真实验表明,所设计的控制器能够在含有外部扰动的工况下有效完成姿态跟踪任务,具备较好的抗干扰能力。
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关键词
变质心控制
共轴
双
旋翼
无人机
反步滑模控制
非线性系统
旋翼
气动模型
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职称材料
题名
基于改进人工势场法和自适应神经网络的共轴双旋翼无人机避障飞行控制
1
作者
危怡然
吴碧
邓宏彬
潘振华
机构
北京理工大学机电学院
北京蓝天前沿科技创新中心
北京理工大学自动化学院
出处
《信息与控制》
CSCD
北大核心
2023年第2期154-165,共12页
文摘
针对共轴双旋翼无人机(coaxial rotor unmanned aerial vehicle, CR-UAV)在未知和危险环境中飞行避障的控制问题,基于飞行态势图和改进人工势场算法,提出了一种新的避障方法。首先,该方法通过飞行态势图对障碍物信息进行建模,考虑了CR-UAV飞行控制的约束条件,可使无人机有效利用障碍物信息进行避障,避免了局部极小点的问题,无人机的控制和避障能力显著提高;其次,采用基于径向基函数的神经网络(RBFNN)对CR-UAV飞行中的干扰进行估计并实时补偿,采用非线性状态误差反馈实现CR-UAV的姿态跟踪控制,从而保持无人机避障飞行过程中的姿态稳定;最后,进行了仿真实验。从仿真结果可以看出,无人机在避障飞行具有良好的姿态稳定能力。
关键词
共轴
双
旋翼
无人机
飞行态势图
人工势场
避障
基于径向基函数的神经网络
Keywords
coaxial rotor unmanned aerial vehicle(CR-UAV)
flight situation diagram
artificial potential field
obstacle avoidance
radial basis function neural network(RBFNN)
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
原文传递
题名
变质心共轴双旋翼无人机建模与反步滑模控制
被引量：
1
2
作者
吉思臣
王司令
阎坤
任海鹏
周洋
机构
西安工业大学电子信息工程学院
西安现代控制技术研究所
出处
《南京航空航天大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期1056-1064,共9页
基金
国家自然科学基金青年基金(62103315)
陕西省科技厅重点研发项目(2022GY-243)
+1 种基金
陕西省教育厅专项(21JK0686)
陕西省技术创新引导专项(基金)计划(2022QFY01-16)。
文摘
针对共轴双旋翼无人机旋翼组件过于复杂,导致旋翼控制系统可靠性较低的问题,提出了一种依靠三轨变质心机构进行姿态控制的方案。推导了三轨变质心共轴双旋翼的运动模型和空气动力学模型,并分析了不同滑块所处位置和质量占比情况下变质心无人机动力学特性。建立变质心无人机姿态控制系统的状态方程,针对系统中的非线性和不确定性,设计了基于反步滑模控制的姿态控制器。仿真实验表明,所设计的控制器能够在含有外部扰动的工况下有效完成姿态跟踪任务,具备较好的抗干扰能力。
关键词
变质心控制
共轴
双
旋翼
无人机
反步滑模控制
非线性系统
旋翼
气动模型
Keywords
moving mass control
coaxial dual-rotor unmanned aerial vehicle(UAV)
backstepping slide control
nonlinear system
rotor aerodynamic model
分类号
V249.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进人工势场法和自适应神经网络的共轴双旋翼无人机避障飞行控制
危怡然
吴碧
邓宏彬
潘振华
《信息与控制》
CSCD
北大核心
2023
0
原文传递
2
变质心共轴双旋翼无人机建模与反步滑模控制
吉思臣
王司令
阎坤
任海鹏
周洋
《南京航空航天大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
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