臺灣博碩士論文加值系統

旋翼機控制系統的高度不穩定性及複雜的控制參數，現行的旋翼機自動導控系統多以小型工業電腦作為自動導航飛行控制平台，但工業電腦體積大、設計繁複且價格昂貴。本研究所發展的導控系統是利用PIC單晶片為運算核心，以小型無人旋翼飛行載具(Vertical take-off and landing Tactical Unmanned Aerial Vehicle , VTUAV)為應用標的，設計其自動導控系統，期望藉此研究達成飛行導控係統微小化及精簡化，使系統之應用標的能更加普及。本研究是利用單晶片體積小、耗電量低、運算快速、可做精密控制等特點，結合基礎行為控制( Behavior-Based Control )及階層控制系統( Layered-Control System )之架構，實現自動導控系統之硬體設計，並以PID控制器作為各項參數自我調整之依據，期望藉此系統架構能使小型無人旋翼機達到自動旋停飛行之目的。

中文摘要 I
Abstract II
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 6
第 1 章、 緒論 1
1.1. 前言 1
1.2. 研究動機及目的 1
1.3. 國內外相關研究 2
1.4. 研究方法與流程 3
1.5. 論文架構 4
第 2 章、 自動導控系統規劃 6
2.1. 階層式控制(Layered Control System) 6
2.2. 基礎行為控制(Behavior-Based Control) 7
2.3. 控制系統 9
2.3.1. PID控制器 9
2.3.2. PID控制器狀態變數調整法 11
2.4. 旋翼機飛行原理 13
2.5. 旋翼機控制系統 15
第 3 章、 導控系統設計 18
3.1. 飛行控制系統 20
3.2. 致動系統 21
3.3. 感測系統 22
3.4. 硬體設計 22
3.4.1. 中央處理器 23
3.4.2. 韌體程式設計流程 24
第 4 章、 旋翼機動態模型 25
4.1. 機體運動方程式 25
4.2. 機身與旋翼的偶合動力方程式 27
4.3. 偏航及穩定翼運動方程式 28
4.4. 全機運動方程式 28
第 5 章、 模擬實驗與結果分析 31
5.1. 模擬過程與結果 32
5.1.1. 系統起始狀態模擬 32
5.1.2. 系統加入補償後模擬 33
5.2. 模擬結果之討論 41
第 6 章、 結論與未來展望 43
6.1. 結論 43
6.2. 未來展望 43
參考文獻 45

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