基于模糊pd算法的四旋翼飞行器控制的研究

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1、ｆＳｂ－－．胞戀；ｒ文舞＞＾Ｉ硕±研究生学位论文基于模糊ＰＤ算法的四旋冀飞行器控制的研究申请人：孙妍学号２１２１３巧：培养单位：电子工程学院学科专业：检测技术与自动化装置研究方向：智能仪器与智能测控技术指导教师；王下完成日期：２０１５年３月２８日分类号UDC密级公开硕士研究生学位论文基于模糊PD算法的四旋翼飞行器控制的研究申请人:孙妍学号:2121357培养单位:电子工程学院学科专业:检测技术与自动化装置研究方向:智能仪器与智能测控技术指导教师:王丁完成日期:2015年3月28日中文摘要四旋翼飞行器具有低成本

2、、高性能、可操控性高等特点，因此随着航天技术的逐渐发展，四旋翼飞行器被人们广泛应用于军事和民用领域。近年来，由于四旋翼飞行器能够完成基本悬停、轨迹跟踪、阵型控制、监测以及特级翻转等任务，使其在公路巡航，搜索和救援任务，救灾操作，环境监测和监视等方面有广泛的应用。本论文主要研究的是四旋翼的可实现的模糊PD控制算法，即在输入的微分和PD调节器的微分中都应用非线性跟踪微分器，再加入模糊控制器，变为可实现的模糊PD控制算法。特别的是，本文应用可实现的模糊PD控制算法，既具有模糊控制算法强鲁棒性，强自适应性和不依赖于数学模型的特点；又具有PD控制算法高精度的优势，这也是本文区

3、别于其他传统控制算法的独到之处。最后文章根据设计的控制算法对四旋翼控制系统进行了MATLAB/Simulink数字仿真研究，并与传统PID控制算法进行了对比分析。关键词：四旋翼飞行器；模糊PD控制算法；非线性微分跟踪器；建模；仿真-I-AbstractWiththedevelopmentofastronauticaltechnology,four-rotoraircraftiswidelyusedinmilitaryandcivilianfieldsforitslowcost,highperformance,andhighmaneuverability.Inrece

4、ntyears,thefour-rotoraircraftcanperformbasichovering,tracking,formationcontrol,monitoring,andpremiumfliptasks.Itisappliedtohighwaycruisingareas,searchandrescuemissions,disasterreliefoperations,environmentalmonitoringandsurveillance.ThispapermainlyresearchedtheimplementationoffuzzyPDalg

5、orithmforfourrotorwhichmeansusingnonlineartrackingdifferentiatorsinPDregulatordifferentialpartandinputdifferentialpart,thenthedifferentiatorsareappliedinfuzzycontrollertoachievethefuzzyPDcontrolalgorithm.Inparticular,therealizablefuzzyPDcontrolalgorithmhastheadvantagesofrobustness,stro

6、ngadaptabilityandnotdependingonthemathematicalmodelwhichhashighaccuracy.Finally,experimentalsimulationsshowthevalidityoftheproposedcontrolalgorithmcomparedwiththetraditionalPIDcontrolalgorithm.Keywords:four-rotor;fuzzyPDcontrolalgorithm;nonlineardifferentialtracker;modeling;simulation-

7、II-目录中文摘要...........................................................................................................................IAbstract..........................................................................................................................II目录.................