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四旋翼飞行器建模及姿态稳定性分析.pdf

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标签: 四轴无人机

四轴无人机

四旋翼飞行器建模及姿态稳定性分析

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本文主要探讨了四旋翼飞行器的建模及姿态稳定性分析。作者首先建立了四旋翼飞行器的动力学模型,并通过仿真分析了在开环控制条件下,结构增稳和橡筋阻尼方法对飞行器姿态稳定性的影响。研究发现,四旋翼飞行器在悬停状态下是静不稳定的,且仅靠增加转动惯量并不能有效提高稳定性。通过引入橡筋阻尼策略,可以有效地抑制由于螺旋桨拉力波动导致的姿态失稳。橡筋阻尼的效果与拉力波动有关,且在一定条件下,可以近似实现稳定悬停。然而,为了实现橡筋阻尼的最佳效果,需要减小螺旋桨拉力的波动范围,这可能需要改变动力电机的开环控制策略,引入转速反馈来精确控制拉力波动。总体而言,橡筋阻尼是一种有效的被动控制策略,有助于提高四旋翼飞行器的悬停稳定性。

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