基于卡尔曼滤波的四旋翼飞行器姿态估计和控制算法研究(英文)

被引:38
作者
汪绍华
杨莹
机构
[1] 北京大学工学院
关键词
四旋翼飞行器; 卡尔曼滤波; 姿态估计; 自回归(auto-regressive,AR)模型; 双增益PD控制器; 悬停控制;
D O I
暂无
中图分类号
V279 [无人驾驶飞机]; V249.1 [飞行控制];
学科分类号
1111 ;
摘要
四旋翼飞行器作为无人机的一种,由于其简单气动布局和复杂的动力学模型,在控制领域获得了越来越多的学术关注;本文首先分析了微机电系统惯性测量单元(MEMS IMU)传感器的误差,给出了基于自回归(autoregressive,AR)噪声模型的卡尔曼滤波算法设计;然后根据加速度计和陀螺仪长短周期测量的不同特性,进一步对姿态数据做互补融合,实验表明此算法可以实现良好的滤波效果;基于上面的姿态估计,本文又提出了一种双增益的PD控制算法对飞行器进行姿态控制;最后将姿态估计算法和控制算法应用到实验平台中,可以实现四旋翼在支架上的自主悬停等功能.
引用
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页码:1109 / 1115
页数:7
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共 1 条
  • [1] Attitude estimation and control of a quadrocopter .2 HOFFMANN F,GODDEMEIER N,BERTRAM T. The 2010 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems . 2010