核心概念
本研究旨在設計一種能夠抵抗所有有色噪音的穩健控制器,以控制四旋翼無人機的高度和姿態。
要約
本研究首先使用MATLAB建立了四旋翼無人機的非線性模型,然後設計了一種能夠抵抗有色噪音的反向步進控制器。該設計的反向步進控制器在高斯白噪音、粉紅噪音、棕色噪音、藍色噪音和紫色噪音下進行了測試。同時也進行了PID和基於Lyapunov的控制器設計,並比較了它們的時間響應(上升時間、超調量、穩定時間)。結果表明,所提出的反向步進控制器在所有噪音類型下都具有最小的超調量和最短的穩定時間。
統計
四旋翼無人機的臂長(l)為0.23米。
重力加速度(g)為9.81米/秒^2。
質量(m)為0.65公斤。
最大旋轉速度(wmax)為1000弧度/秒。
最大扭矩(tmax)為0.15牛米。
推力系數(b)為3.13牛秒^2。
阻力系數(d)為7.5x10^-7牛秒^2。
x軸慣性矩(Ix)為7.5x10^-3公斤平方米。
y軸慣性矩(Iy)為7.5x10^-3公斤平方米。
z軸慣性矩(Iz)為1.3x10^-2公斤平方米。
旋翼慣性矩(JR)為6.5x10^-5公斤平方米。
引用
"本研究旨在設計一種能夠抵抗所有有色噪音的穩健控制器,以控制四旋翼無人機的高度和姿態。"
"結果表明,所提出的反向步進控制器在所有噪音類型下都具有最小的超調量和最短的穩定時間。"