3、无人机相关技术研究：载荷振动抑制与机翼形状优化

无人机相关技术研究：载荷振动抑制与机翼形状优化

在当今科技发展的浪潮中，无人机（UAV）在医疗运输等领域展现出巨大的潜力，但也面临着一些挑战，如载荷振动问题以及机翼形状优化难题。下面将详细介绍两种针对这些问题的解决方案。

基于LMI的状态反馈控制抑制无人机载荷振动

• 背景与意义 ：无人机在医疗运输中能克服地理和物流挑战，不过部分药品对振动敏感，振动会降低其治疗效果。研究发现，无人机运输的整体振动强度比公路运输更显著，因此对未用无人机运输过的医疗物资进行频率评估很有必要。
• 系统建模
  • 采用7个自由度对带有振动载荷的无人机进行建模，使用惯性参考系和机体固定参考系描述系统运动。
  • 无人机携带载荷的运动方程为：$M_I\ddot{\eta} p + C_I\dot{\eta}_p + K_I\eta_p + g_I = \tau_I + F {cI} - F_o$，其中各矩阵在机体坐标系下有相应表达式。
  • 刚度矩阵等也有明确的定义，如$K_b = \begin{bmatrix}0_{2\times 7} & k_{sp} & 0_{3\times 7} & -k_{sp}^T\end{bmatrix}$ 。
  • 二阶微分方程可表示为状态形式：$\dot{x} = Ax + Bu + Xg + F_{ci} - BF_o$ 。
• 控制器设计