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1. 研究目的与意义（文献综述）

1. 1、绪论

   1..1课题背景及研究目的及意义

   无人驾驶飞机简称“无人机”（“uav”），是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人固定翼飞机、无人垂直起降飞机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点。由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义，世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。无人机最早在20世纪20年代出现，1914年第一次世界大战正进行得如火如荼，英国的卡德尔和皮切尔两位将军，向英国军事航空学会提出了一项建议：研制一种不用人驾驶，而用无线电操纵的小型飞机，使它能够飞到敌方某一目标区上空，将事先装在小飞机上的炸弹投下去。这种大胆的设想立即得到当时英国军事航空学会理事长戴·亨德森爵士赏识。他指定由a.m.洛教授率领一班人马进行研制，无人机当时是作为训练用的靶机使用的，是一个许多国家用于描述最新一代无人驾驶飞机的术语。

   四旋翼飞行器是一种具有垂直起降与空中悬停等特殊飞行能力的多翼飞行器。它在总体布局形式上属于非共轴式蝶形飞行器，与常规旋翼式飞行器相比，其结构更紧凑，能产生更大的升力，并且四只旋翼可以相互抵消反扭力矩。除此之外，新颖的外形、简单的结构、卓越的性能以及独特的飞行控制方式使其对广大科学研究人员具有很强的吸引力，因此也成为了国际上新的研究热点。四翼无人机的飞行控制技术是无人机研究的重点之一，它使用直接力矩实现六个自由度

   （位置与姿态）的控制，具有多变量、非线性、强耦合和干扰敏感的特性，此外，由于飞行过程中，微型飞行器同时受到多种物理效应的作用，还很容易受到气流等外部环境的干扰，模型准确性和传感器精度也将对控制器性能产生影响，这些都使得飞行控制系统的设计变得困难，因此姿态控制是整个飞行控制的关键。

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   2. 研究的基本内容与方案

   1. 研究内容及目标

      四旋翼无人机是一种可以通过遥控来实现自主飞行的非载人飞行器,它是一种欠驱动系统,在4个无刷直流电动机的驱动下产生差动力矩从而实现俯仰和翻滚运动,产生的反扭力矩来实现偏航运动,飞行的轨迹可以由遥控器来控制。其在飞行过程中姿态易受到外界气流等因素的干扰,导致飞行姿态失稳,影响完成预设飞行任务的质量。且其飞行运动具有多变量、强耦合、非线性等特点,因此设计良好的姿态控制系统显得非常重要。

      设计前首先先要了解其结构原理以及飞行原理，然后对其进行数学建模。目前，已有很多学者对四旋翼无人机姿态和位置的控制问题进行了深入研究，

      并提出了许多行之有效的控制方法。

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      3. 研究计划与安排

      1.查阅资料，整理自己有的资源，并着手开始写开题报告且于3月25号前上交外文翻译以及开题报告

      2.着手建立数学模型，动力模型，了解飞行原理，4月15号初步完成系统设计

      3.完善模型，尽力解决所遇到的问题，完成阶段性成果报告

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      4. 参考文献（12篇以上）

      1. [1] 代君.管宇峰.任淑红 多旋翼无人机研究现状与发展趋势探讨.郑州航空工业管理学院.2016

         [2] 钟海鑫.四旋翼无人机飞行姿态的几种改进控制算法研究.广西师范大学 2017-04-01.

         [3] 徐亚鹏. 苏成利.孙小平.四旋翼无人机飞行姿态的自适应反演滑模控制.应用科学学报.2016-05-30

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