【摘 要】
：
农用多轴无人机不同于其它领域的飞行器,在作业过程中需要贴近植株飞行,超低空飞行需要快速完成飞行姿态的调节。在动态过程中尽可能使调节时间短,超调量小是农用无人机飞行控制系统设计的关键问题之一,本文通过对控制算法进行研究以提高飞行器的动态控制效果。本文通过搭建小型四旋翼无人机试验样机,根据其飞行原理建立四旋翼无人机的动力学模型并测量其相关物理参数,得到四旋翼无人机姿态角的传递函数。通过理论分析在传统的
论文部分内容阅读
农用多轴无人机不同于其它领域的飞行器,在作业过程中需要贴近植株飞行,超低空飞行需要快速完成飞行姿态的调节。在动态过程中尽可能使调节时间短,超调量小是农用无人机飞行控制系统设计的关键问题之一,本文通过对控制算法进行研究以提高飞行器的动态控制效果。本文通过搭建小型四旋翼无人机试验样机,根据其飞行原理建立四旋翼无人机的动力学模型并测量其相关物理参数,得到四旋翼无人机姿态角的传递函数。通过理论分析在传统的串级整数阶PID基础上提出串级分数阶PID其中内环为分数阶PID,外环为整数阶PID。由于参数整定困难,采用Matlab遗传算法工具箱整定两种控制算法的参数。通过Matlab搭建横滚角的仿真模型,对比两种控制算法的控制效果,仿真结果表明,两种控制算法均无超调,调节时间上串级分数阶PID较传统串级整数阶PID缩短了31.9%,串级分数阶PID控制效果更优。针对农用多轴无人机作业过程中质量变化特点提出内环为分数阶PID,外环为模糊整数阶PID的串级模糊分数阶PID经过仿真验证其在质量变化时无超调控制平稳调节时间短,控制效果较优。在搭建的四旋翼无人机试验样机上进行实际测试,测试结果验证了串级分数阶PID控制效果更优,调节时间更短,较串级整数阶PID缩短了0.24s,改进效果较明显,并且其随动性优良。为实现农用无人机自主巡航作业,在解决了姿态控制问题的基础上,本文针对农用无人机导航精度问题,融合定位精度很高但易受干扰甚至丢失信号的RTK与惯性导航系统的特点,提出了两者相结合的组合导航系统,并根据定位输出不同实现了不同的信息处理方式,试验表明该方案具有一定的可行性。
其他文献
水稻（Oryza sativa）既是一种单子叶模式植物,也是主要的粮食作物,怎样提高稻米的产量和品质是人们多年来一直在研究的课题。基因编辑技术开辟了生物学研究的新领域,为植物基因工程的发展提供了新的技术手段。CRISPR/Cas9技术可以在DNA的特异位点造成双链断裂,再由细胞内的同源重组或非同源末端连接对DNA进行修复,非同源修复过程中可能会出现错误,造成基因突变。该技术具有使用简便、编辑效率高
危险病原在全球的流行,严重威胁人民生命安全、给经济财产带来了极大的损失。尽管近年来国家在疾病预防和诊断技术上投入逐步加大,但是许多疾病的诊断和治疗还是繁琐和昂贵,有些疾病在症状不明显的早期还缺乏有效诊断方法。本研究以危险病原中的病毒为研究对象,构建针对病毒检测的现场检测技术,简单快速,高灵敏,高通量。酿酒酵母Sup35朊蛋白能够自组装行成结构高度有序的纳米线,纳米线具有比表面积大和物化稳定性良好等
采用低粘度的辛烯基琥珀酸淀粉酯和麦芽糊精作为壁材,利用喷雾干燥技术对鱼油进行包埋,制备得到了自乳化鱼油微胶囊产品。将鱼油粉末化,不仅能抑制鱼油氧化,延长货架期,而且便于鱼油的使用、运输、贮藏,还确保了鱼油的保健功能不丧失,有利于开发新型产品。本课题组前期已通过壁材筛选、单因素和正交优化试验得到了包埋鱼油的最佳壁材配方和喷雾干燥的工艺参数。本课题是在最佳工艺条件下制备得到鱼油微胶囊,并运用现代分析技
黄龙病是造成柑橘减产的重大病害之一,严重影响着柑橘产业的未来,现在还没有有效的防控办法。为探究拮抗菌对柑橘黄龙病的防控效果,本研究进行了拮抗菌的分离、鉴定,研究其最佳发酵条件,并通过PCR克隆测序对其含有的抗生素合成基因进行了扩增验证,通过盆栽试验研究了其对柑橘黄龙病的促生效果与抗病机理,主要内容和结果如下:1.开展了菌株的分离纯化,经结晶紫染色在显微镜油镜下观察,菌体呈椭圆形,短杆状,且革兰氏染
桔小实蝇Bactrocera dorsalis（Hendel）是我国重要的毁灭性果蔬害虫,取食为害多种水果和蔬菜,繁殖力强,防治困难。桔小实蝇成虫羽化后需取食才能完成生殖成熟,进而交配产卵。因此研究桔小实蝇雌虫生殖发育分子机理,不仅可以为丰富和完善昆虫生殖调控机制提供新线索,而且为桔小实蝇高效、简便和可持续绿色防控提供理论基础。本研究从我们实验室前期建立的桔小实蝇雌虫转录组文库中鉴定得到了6个在初
全球气候变化和生物入侵是当今重要的全球性问题,也是生态系统和生物多样性的重要威胁。外来物种在其入侵范围内的扩散和危害,很大程度上依赖于环境变化和气候变暖的影响。但是,目前大多数的研究都主要关注气候变化的直接影响,而关于在气候变暖背景下不同来源的植物与天敌之间的相互作用,对外来物种入侵的影响方面的研究仍然较少。针对以上研究热点,我们希望通过模拟增温和添加不同来源天敌的栽培实验,对进化起源相似（同属起
柑橘是世界上产量最大的水果,随着人们生活水平的提升,对其品质要求也越来越高。柑橘中含有丰富的初生和次生代谢产物,共同构成柑橘的营养、色泽、风味等品质,因此研究代谢通路及其调控可以为改善品质奠定理论基础。CsAGL6属于MADS-box家族与花发育密切相关的转录因子,CsPIFL则属于bHLH家族中与光敏色素互作的转录因子,目前对这两个转录因子在植物中初生及次生代谢路径上的调控功能未见报道。因此,本
类胡萝卜素是以异戊二烯为骨架的C40萜类化合物。在自然界中,类胡萝卜素主要存在于植物叶片、花和果实中,呈现红色、橙色和黄色。黄花甘蓝型油菜是由于花瓣中积累了大量的紫黄质和叶黄素,同时含有少量的新黄质、玉米黄质、β-隐黄质、β-胡萝卜素等。甘蓝型油菜C3染色体上的类胡萝卜素双加氧酶4基因（BnaC3CCD4）的突变使花色由野生型的白色突变为常见的黄色,同时它还包括其它三个CCD4拷贝（BnaA1CC
柑橘大实蝇（Bactrocera minax）是一种毁灭性的柑橘害虫。目前,对其防治措施主要以化学方法为主。随着我国柑橘出口量的不断增加,对农药残留的检验越来越严格,缩减化学农药的用量,开展绿色替代防治成为综合治理柑橘害虫的必经之途。本研究利用顶空固相微萃取技术对柑橘大实蝇成虫挥发物进行收集,同时结合气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术以及田间引诱活性测试鉴定获得柑橘大实蝇性信息素及其缓释制剂。以
根瘤的固氮作用对豆科植物的生长有着重要意义,根瘤的过早衰老会对植物生长产生负面影响,因此,我们需要更好地了解根瘤的发育和衰老。在豆科植物根瘤衰老的过程中,会激活植物体内包括半胱氨酸蛋白酶在内的一系列蛋白水解酶。植物半胱氨酸蛋白酶主要分为木瓜蛋白酶（C1,papain-like cysteine proteinases）和豆类天冬氨酸蛋白内切酶（C13 the legumains）。已有研究表明,半