新型矢量推力八旋翼飞行器的设计与控制

杨晓燕; 黄宇森; 王衍凤; 刘英璇

doi:10.13873/J.1000-9787(2024)11-0068-05

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新型矢量推力八旋翼飞行器的设计与控制

设计与制造 | 更新时间：2025-09-11

- 新型矢量推力八旋翼飞行器的设计与控制
- 暂无标题
- 传感器与微系统 2024年第11期页码：68-72
- 作者机构：
  
  1. 潍坊职业学院机电工程学院
  2. 电子科技大学机械与电气工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  中国电子劳动学会“产教融合、校企合作”教育改革发展课题项目(Cie12021077)
- DOI：10.13873/J.1000-9787(2024)11-0068-05
  中图分类号： V275.1;V249;TP273
- 纸质出版：2024
- 稿件说明：
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杨晓燕, 黄宇森, 王衍凤, 等. 新型矢量推力八旋翼飞行器的设计与控制[J]. 传感器与微系统, 2024,(11):68-72.
杨晓燕, 黄宇森, 王衍凤, 等. 新型矢量推力八旋翼飞行器的设计与控制[J]. 传感器与微系统, 2024,(11):68-72. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2024)11-0068-05.

DOI：

摘要

飞行器在物理交互场景中应用广泛，但现有的飞行器及装置在面对大矢量推力应用时，往往难以满足结构和控制简单的要求。为解决这一问题，设计了一种结构简单可行的矢量推力八旋翼飞行器，利用倾斜共轴转子和铰链—同步带的结构，只需一个额外的执行器，即可控制所有转子的倾转角度，从而实现矢量推力，可在物理交互场景中提供足够的横向推力。基于此，设计了对应的位姿控制器，采用SO(3)上的几何控制方法设计了全局稳定的位姿控制器，使用非线性扰动观测器对外部力和力矩进行估计并补偿，以提高整个控制系统的鲁棒性。在MATLAB/Simscape中，进行了飞行器的5D轨迹跟踪、倾转悬停和扰动估计的仿真实验，实验结果充分验证了该飞行器设计的可行性和相应控制算法的有效性。

Abstract

关键词

Keywords

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