外文翻译--一种四旋翼系统的力阻抗控制方法设计(译文）

1、PDF外文：http:/ 2985 字  出处： 2013 International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS) 一种四旋翼系统的力阻抗控制 方法设计  Seul Jung 摘要：  为了使得四旋翼系统可以适应环境的改变， 这篇文章展示一种 新型的对外力（ 这种外力对四旋翼视为 干扰 ，以下翻译，称为干扰。 ）控制的方法。 利用利用四旋翼强大的悬停能力，对干扰的强度方向进行检测，控制从而实现整个系统的抗干扰运行。 力阻抗控制应用与监管与周边环境相互联系的力，通过模拟各种外界干扰，研究系统 的执行

2、效果，来评估这种控制系统应用在四旋翼上的可行性。  1、 概述  四旋翼已经成为无人机的一种特色，四旋翼无人机系统通过四个螺旋桨的控制，可以在空中实现可悬停的、全方位的稳定运行。这种可悬停的能力给四旋翼带来更多的能力包括搜救和空中监视作业。  近来，人们在四旋翼无人机系统控制方面做了很多研究，四旋翼控制系统是一个欠驱动系统，因为他有只有四个输入，却要实现六个输出（三轴角运动与三轴的线运动。）对于这种欠驱动系统的研究，吸引了大量的自动控制专家和机器人专家从事这方面的研究。   人们通过模拟仿真，提出了很多对四旋翼 控制的滑动建模和控制算法，例如滑模控制、线

3、性控制算法、动态反演方法等，还有许多应用于四旋翼的先进控制算法为了解决四旋翼的控制问题。一种很好的基于神经网络的控制算法被提出。  另外，随着科技的进步，传感器、制动器（舵机、电机等）、控制器的快速发展，人们对于四旋翼物理硬件系统的改进也有了很大的兴趣，也展示了一些实际的效果。 稳定的姿态控制，积极的操纵控制，视觉伺服控制都被提出。并介绍和演示了一些有趣的设计在四旋翼的驱动和飞行作业中的实现。  由于四旋翼的可悬停能力，使得它可以应用在一些公共场合，例如高速交通道路、公路 交通事故、建筑物火灾等。对于四旋翼的控制，一个最主要的应用程序，是实现四旋翼的姿态控制和导航，这个应用

4、程序，处于整个控制系统的中心位置。  为了能够控制四旋翼姿态，利用四旋翼的可悬停的优点，复杂的接触力控制在这里是可行的，尽管力控制模型主要应用在机器人上，但我们可以把这个想法进行扩展，因为四旋翼系统不仅仅是要对姿态控制，也是对各个力的控制，这样才能更好的适应外部环境与干扰。  在这篇文章中，介绍一个将力阻抗控制应用在四轴的实际应用例子，如图 1，需要获得力跟踪阻抗控制方法。 通过模拟仿真研究力跟踪阻抗控制方法的执行 来评估这种算法在有干扰的存在下对期望值的跟踪能力。通过模拟仿真来评估这种被提出的方法。   2、旋翼系统  A 运动 学模型  四旋翼的坐标系遵从地理坐标系，如图 2 所示。一对螺旋桨顺时针旋转，一对螺旋桨逆时针旋转，以防止飞行器机体的自旋。 通过改变四个电机的速度（即四个输入），能够控制四旋翼进行平移运动和旋转运动（即六个输出）。   通过结合四个螺旋桨的力，来产生前进，后退，左右上下的运行。