Другие журналы
Сетевое издание Математика и математическое моделирование

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл. № ФС 77-61857. ISSN 2412-5911

Управление плоским движением квадрокоптера

Математика и математическое моделирование # 02, апрель 2015
DOI: 10.7463/mathm.0215.0789477
Файл статьи: Mathm_Apr2015_023to036.pdf (772.65Кб)
авторы: Канатников А. Н., Акопян К. Р.

УДК 517.977

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

В множестве современных летательных аппаратов квадрокоптер относится к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА), относительно дешевым и простым для проектирования. Квадрокоптеры способны летать в плохую погоду, зависать в воздухе на достаточно длительное время, вести наблюдение за объектами и выполнять много других задач. Они нашли свое применение в спасательных операциях, в сельском хозяйстве, в военном деле и в многих других областях.
Для квадрокоптеров актуальны задачи планирования маршрутов и управления. Эти задачи имеют много разных вариантов, в которых учитываются и ограниченные ресурсы современных БПЛА, и необходимость учета возможных препятствий, например, при организации полетов в пересеченной местности или в городской среде, и учет погодных условий (в частности, ветровой обстановки). Этим задачам посвящено много исследований, отраженных в целом ряде публикаций (отметим интересный обзор [1] по теме и ссылки в нем). Для синтеза управления этими аппаратами использовались самые разные подходы и методы: линейные аппроксимации [2], метод скользящих режимов [3], метод накрытий [4] и др.
В данной статье квадрокоптер рассматривается как твердое тело. Анализируются кинематические и динамические уравнения движения. Выделяются два случая движения: в вертикальной и в горизонтальной плоскостях. Управление строится с помощью приведения управляемой аффинной системы к каноническому виду [5] и использования метода нелинейной стабилизации [6].

Список литературы
  1. Chovancová A., Fico T., Chovanec L., Hubinský P. Mathematical Modelling and Parameter Identification of Quadrotor (a survey) // Procedia Engineering. 2014. Vol. 96. P. 172 - 181. DOI:10.1016/j.proeng.2014.12.139
  2. Rinaldi F., Chiesa S., Quagliotti F. Linear Quadratic Control for Quadrotors UAVs Dynamics and Formation Flight // Journal of Intelligent & Robotic Systems. 2013. Vol. 70, no. 1-4. P. 203-220.
  3. Bouadi H., Simoes Cunha S., Drouin A., Mora-Camino F. Adaptive sliding mode control for quadrotor attitude stabilization and altitude tracking // Proc. IEEE 12th International Symposium on Computational Intelligence and Informatics (CINTI’2011). IEEE Publ., 2011. P. 449-455. DOI: 10.1109/CINTI.2011.6108547
  4. Белинская Ю.С., Четвериков В.Н. Управление четырехвинтовым вертолетом // Наука и образование. МГТУ им . Н . Э .  Баумана . Электрон. журн. 2012. № 5. С. 157 - 171. DOI:10.7463/0512.0397373
  5. Крищенко А.П. Преобразование многомерных аффинных управляемых систем // Управляемые нелинейные системы. 1991. № 2. С. 5-14.
  6. Крищенко А.П. Стабилизация программных движений нелинейных систем // Известия АН СССР. Техническая кибернетика. 1985. № 6. С. 108–112.
  7. Канатников А.Н. Моделирование вращения твердого тела // Нелинейная динамика и управление: сб. ст. Вып.7 / под ред. С.В.   Емельянова, С.К.   Коровина. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. С.   335 - 348.
  8. Tayebi A., McGilvray S. Attitude stabilization of a four-rotor aerial robot // 43rd IEEE Conference on Decision and Control. Vol. 2. IEEE Publ., 2004. P. 1216–1221. DOI: 10.1109/CDC.2004.1430207
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2017 «Математика и Математическое моделирование» Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)