【控制】基于Matlab動態(tài)控制無人機航路
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?? 內容介紹
隨著無人機技術的不斷發(fā)展,無人機的應用場景也越來越廣泛。在無人機的使用過程中,控制航路是非常重要的一環(huán)。動態(tài)控制無人機航路是指在無人機在飛行過程中,通過實時的數據采集和處理,調整無人機的航路,以達到更好的控制效果。本文將介紹動態(tài)控制無人機航路的原理流程。
一、原理
動態(tài)控制無人機航路的原理是基于實時數據采集和處理的。在無人機飛行過程中,無人機會實時采集周圍環(huán)境的數據,包括氣象數據、地形數據、障礙物數據等。同時,無人機還會采集自身狀態(tài)數據,包括位置、速度、姿態(tài)等。
通過實時采集的數據,無人機可以建立一個實時的環(huán)境模型和自身狀態(tài)模型。通過這兩個模型,可以計算出最優(yōu)的航路,并進行實時的調整。在調整航路的過程中,需要考慮到飛行安全、飛行效率等因素,以達到最佳的控制效果。
二、流程
動態(tài)控制無人機航路的流程主要包括以下幾個步驟:
數據采集:無人機實時采集周圍環(huán)境的數據,包括氣象數據、地形數據、障礙物數據等。同時,無人機還會采集自身狀態(tài)數據,包括位置、速度、姿態(tài)等。
環(huán)境建模:通過采集到的數據,建立一個實時的環(huán)境模型。環(huán)境模型包括地形模型、氣象模型、障礙物模型等。
自身狀態(tài)建模:通過采集到的數據,建立一個實時的自身狀態(tài)模型。自身狀態(tài)模型包括位置模型、速度模型、姿態(tài)模型等。
航路計算:通過環(huán)境模型和自身狀態(tài)模型,計算出最優(yōu)的航路。航路計算需要考慮到飛行安全、飛行效率等因素。
航路調整:根據實時的數據,對航路進行調整。航路調整需要考慮到飛行安全、飛行效率等因素。
控制輸出:將調整后的航路輸出給無人機,實現動態(tài)控制。
三、應用
動態(tài)控制無人機航路的應用場景非常廣泛。例如,無人機巡檢、無人機搜救、無人機物流等領域都需要對無人機的航路進行動態(tài)控制。通過動態(tài)控制無人機航路,可以提高無人機的飛行效率,同時保證飛行安全。
總之,動態(tài)控制無人機航路是無人機應用中非常重要的一環(huán)。通過實時的數據采集和處理,可以實現無人機航路的動態(tài)控制,提高無人機的飛行效率和安全性。
?? 部分代碼
function [VMref] = Vc_UAV(hdp,hd,hx,hy,hz,psi)
J11 = cos(psi);
J12 = -sin(psi);
J13 = 0;
J14 = 0;
J21 = sin(psi);
J22 = cos(psi);
J23 = 0;
J24 = 0;
J31 = 0;
J32 = 0;
J33 = 1;
J34 = 0;
J41 = 0;
J42 = 0;
J43 = 0;
J44 = 1;
J = [[J11 J12 J13 J14];[J21 J22 J23 J24];[J31 J32 J33 J34];[J41 J42 J43 J44]];
% J = [[J11 J12 J13 J14];[J21 J22 J23 J24];[J31 J32 J33 J34]];
xd = hd(1);
yd = hd(2);
zd = hd(3);
psid = hd(4);
%3) Calculos del Error
?hxe= xd - hx;
?hye= yd - hy;
?hze= zd - hz;
?psie= Angulo(psid-psi); ?
?he= [hxe hye hze psie];
% Constantes de ganancia ( ROS DJI_SDK)
K1 = diag(1*[1 1 1 1]);
K2 = diag(1*[1 1 1 1]); ?
D = diag([1 1 1 1 1 1 1]);
% 7) Ley de control completa, ?solucion = [u omega qpunto1 qpunto2] ? ?
?VMref = pinv(J)*(hdp+K1*tanh(K2*he'));
end
?? 運行結果






?? 參考文獻
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[1] 張亞倫.基于改進RRT算法的無人機航路規(guī)劃研究[D].沈陽航空航天大學,2015.
[2] 楊鋒,袁修干.基于Matlab的飛行環(huán)境控制系統(tǒng)動態(tài)仿真[J].系統(tǒng)仿真學報(6):782-784[2023-11-21].DOI:10.3969/j.issn.1004-731X.2002.06.027.
[3] 楊鋒,袁修干.基于Matlab的飛行環(huán)境控制系統(tǒng)動態(tài)仿真[J].系統(tǒng)仿真學報, 2002, 14(6):4.DOI:JournalArticle/5aede1b6c095d710d4101674.