2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、微型四旋翼無人飛行器的氣動結(jié)構(gòu)簡單,易于控制,成本低廉,其眾多的優(yōu)點使其已經(jīng)越來越多得被應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域之中,例如軍事偵察、邊境巡檢、工業(yè)設(shè)備巡檢等。特別是在野外電塔和架空線路的巡檢中,傳統(tǒng)巡檢方法需要人工駕駛直升飛機對線路進行巡檢,成本高,受自然條件因素影響較大,同時巡檢的效率偏低。微型四旋翼無人飛行器克服了傳統(tǒng)有人駕駛飛行器的缺點,可以極大得提高巡檢的效率,降低巡檢的成本,其已經(jīng)被越來越多得應(yīng)用于電力設(shè)備(電塔、架空線路和絕緣子)

2、的巡檢中,成為了該領(lǐng)域的研究熱點。
  本文主要研究微型四旋翼無人飛行器在電力設(shè)備(電塔、架空線路和絕緣子)巡檢中的應(yīng)用,如何控制微型四旋翼無人飛行器自主并且安全得完成一個巡檢任務(wù)周期,即自主起飛、自主安全飛行和自主降落的全過程。本文通過對微型四旋翼無人飛行器進行數(shù)學(xué)建模,并且改進了傳統(tǒng)的微型四旋翼飛行器的PID控制器,設(shè)計了一個兩級PID控制器,對飛行器的空間位置的位移和速度,空間姿態(tài)的角位移和角速度進行了兩級反饋控制,增強了控

3、制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。并且,在此基礎(chǔ)上完成了對飛行器的自主起飛和自主降落的功能設(shè)計。
  由于微型四旋翼無人飛行器的體積小,重量輕,在對電塔和線路進行巡檢時容易受到陣風(fēng)的影響,再加之導(dǎo)航傳感器的誤差,容易導(dǎo)致飛行器在巡檢過程中與電塔和線路發(fā)生碰撞,造成安全事故。為了解決此間題,本文提出了一種安全飛行方法,該方法首先根據(jù)飛行器自身的參數(shù)和巡檢的環(huán)境參數(shù),構(gòu)建了一個安全距離公式,再利用線性擬合算法擬合電塔的分布曲線,結(jié)合本文提出的安全距離公

4、式平移曲線構(gòu)建一個禁飛區(qū)域,即飛行器在自主巡檢過程中不能進入該區(qū)域。其次,本文建立了一個陣風(fēng)概率公式,實時評估環(huán)境陣風(fēng)對于飛行器巡檢的影響,通過將陣風(fēng)概率公式與人工勢場法相結(jié)合,實時評估陣風(fēng)對飛行器的影響,并結(jié)合之前建立的禁飛區(qū),規(guī)劃巡檢飛行路線,避免飛行器與電力設(shè)備發(fā)生碰撞,增強了巡檢的魯棒性。
  最后,本文自行搭建了一個微型四旋翼無人飛行器平臺,設(shè)計了飛行控制器和飛行控制軟件系統(tǒng),設(shè)計了通訊協(xié)議,并編寫了飛行控制軟件,包含P

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