工业技术 交通运输 航空航天 经济管理 文教体育 医药卫生 农业科学 环境安全 社会科学 文史哲学 数理化学 生物科学 天文地球 政治法律 自然科学
  文献搜索 (出版时间 年到 年 可选)
首页 > 计算机工程与设计 > 2011年04期

基于Dubins曲线的无人直升机轨迹规划
Trajectory planning for unmanned helicopter based on Dubins curves
吴友谦[1] 裴海龙[2]
WU You-qian,PEI Hai-long(College of Automation Science and Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China)
华南理工大学自动化科学与工程学院,广东广州510640
文章摘要为提高无人直升机的控制性能,提出了一种基于Dubins曲线的轨迹规划算法,并对其各个部分的实现进行了研究和设计。该算法利用Dubins曲线原理对定点飞行任务的两点或者多点目标进行分析计算,寻找出一条最短的飞行路径,从而提高了飞行效率。根据无人直升机系统多变量、非线性和强耦合的特点,采用串级PID方法设计了飞行控制器,该控制器能够修正无人直升机的姿态和位置,从而提高了轨迹规划的稳定性和准确性。最后,以某小型无人直升机为实验平台表明了该轨迹规划算法和控制器的可行性。
AbstrTo improve the control performance of an unmanned helicopter,an algorithm of trajectory planning based on Dubins curves is proposed,and the design and implementation of each part of the algorithm are presented.By using the Dubins curve principle to analyze and calculate the two fixed point or multi target of the fixed point flight mission,a shortest flight path is found in the algorithm.According to multivariable,nonlinear and strong coupling features of unmanned helicopter system,a flight controller is designed by using cascade PID method.And the posture and position of unmanned helicopter system can be corrected by the PID controller.Thereby the stability and accuracy of trajectory planning are enhanced.Finally,the validity of the presented path planning algorithm and controller are demonstrated by experiment in a small unmanned helicopter platform.
文章关键词:无人直升机 定点飞行 轨迹规划 Dubins曲线 PID控制器
Keyword::unmanned helicopter fix flight trajectory planning Dubins curves PID controller
相关文章
[1] 主动机敏结构DSP信号采集与处理单元设计   《计算机测量与控制》  2010年07期
[2] PLC应用中注意的问题及抗干扰措施   《化学工程与装备》  2010年07期
[3] 飞行控制计算机采集处理系统的设计与实现   《测控技术》  2010年08期
[4] 一种多机器人体系结构的设计   《齐鲁工业大学学报:自然科学版》  2010年03期
[5] 基于ATmega128的汽车轮胎漏气检测系统设计与实现   《计算机测量与控制》  2010年08期
[6] PLC在饮料包装自动化控制中的应用及前景   《中小企业管理与科技》  2010年28期
[7] BF518嵌入式处理器的串口扩展及驱动程序设计   《电气自动化》  2010年05期
课题项目:国家自然科学基金项目(60574004、60736024); 教育部科技创新工程重大项目培育基金项目(708069)