论文摘要
无人机的发展与技术革新受到越来越多国家的关注，许多国家都在无人机的开发与研制工作中加大了人力和物力的投入。本文研究的主要内容是某型无人机控制系统的实时数据处理和控制律的半物理仿真实现方面的问题。 设计实现了传感器标定建模，以无人机系统中倾角传感器、气压高度传感器和空速传感器等为例，进行了传感器数据的标定拟和，得到了各传感器的静态模型。从工作原理上分析了倾角传感器容易受振动噪声干扰这一问题，设计了Kalman滤波嚣，并采用遗传算法对滤波器参数进行寻优。就实测数据给出了滤波器的滤波效果图。 基于无人机的飞行控制和实现技术，本文阐述了无人机半物理仿真系统的基本结构，详细介绍了半物理仿真系统中无人机模型的建立，设计实现了相应韵半物理仿真系统，对控制系统进行了系统的地面半物理仿真研究。对平飞、左向盘旋模态进行仿真，将半物理仿真试验结果与全数字仿真结果进行对比，验证了控制系统各项功能的正确性，为试飞调参奠定了基础。为了提高半物理仿真系统的稳定性，兼容性，扩展出更为友好的人机界面，本文最后尝试将半物理仿真系统移植到Win2000/XP操作系统环境下。通过编写运行在Win2000/XP操作系统核心态的设备驱动程序解决了移植过程中的驱动程序与应用程序通讯问题和内核精确定时问题。
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摘要ABSTRACT目录第一章 绪论1.1 课题目的和意义1.2 无人机发展概况1.3 无人机的关键技术和发展趋势1.4 课题的任务要求和系统框架1.4.1 课题来源1.4.2 任务要求1.4.3 系统组成1.5 论文的主要研究工作1.5.1 研究工作的特色1.5.2 论文内容安排第二章 机载传感器标定与曲线拟合2.1 最小二乘法曲线拟合方法2.2 曲线拟合实现D01双轴倾角传感器标定'>2.2.1 SCA100TD01双轴倾角传感器标定2.2.2 MPX4115高度传感器标定2.2.3 MPXV5004空速传感器标定2.3 本章小结第三章 飞行姿态数据处理3.1 倾角传感器工作原理及抗震特性3.2 倾角传感器数据噪声频谱分析及滤波方法选择3.3 倾角传感器数据预处理3.3.1 相关函数分析3.3.2 倾角传感器输出白化处理3.4 倾角传感器数据卡尔曼滤波3.4.1 建立倾角传感器卡尔曼滤波器模型3.4.2 基于遗传算法的滤波参数寻优3.4.3 卡尔曼滤波器滤波结果3.5 本章小结第四章 无人机半物理仿真系统4.1 半物理仿真系统总体构成4.2 建立半物理仿真系统的无人机模型4.2.1 无人机模型的六自由度非线性全量方程4.2.2 无人机模型方程的定步长龙格-库塔解算方法4.3 实现无人机模型的PC平台4.4 PC机无人机模型与 MATLAB全数字模型性能比较4.5 半物理仿真结果4.6 本章小结第五章 半物理仿真系统在WIN2000/XP平台上的移植5.1 Win2000/XP系统实时性分析5.1.1 Win2000/XP的实时性特点5.1.2 在工业控制领域中实时性的局限5.2 Win2000/xp驱动程序设计5.2.1 驱动程序开发环境设置5.2.2 驱动程序获取硬件资源5.2.3 驱动程序与应用程序通讯问题5.2.4 事件同步机制解决精确定时问题5.3 驱动程序注册表安装方法5.4 毫秒级精确定时的实现结果及分析5.5 本章小结第六章 总结与展望6.1 工作总结6.2 工作展望参考文献作者在硕士期间发表的论文致谢
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标签：传感器标定论文; 滤波论文; 半物理仿真论文; 无人机论文;
