1.一种多旋翼无人机算法验证与调参系统的使用方法,其中,所述多旋翼无人机算法验证与调参系统包括:相互通信连接的实验平台与计算机;
所述实验平台包括:底座,竖直设置在所述底座上的一端设有万向节的支撑杆,中部与万向节连接的转台,所述转台上放置无人机机体,在高度环调参时所述无人机机体两侧的所述底座上各竖有一根定高杆,两根所述定高杆顶端通过限高件连接;
所述无人机机体包括机身主体,从所述机身主体向四周延伸的机臂,所述机臂末端设有无刷电机,所述无刷电机驱动螺旋桨转动,所述机身主体上设有飞控板、配重安装孔;
所述飞控板包括:传感器,用于检测无人机机体运动过程中的加速度、角速度、方位角、对地高度;主控器,用于根据传感器采集的数据通过数据融合计算无人机相关数据信息;在所述机身主体四周和底部设置的超声波收发器,用于为近地面高度环控制和避障算法设计提供所述无人机机体与各方向上目标物的距离;通信模块,用于所述无人机机体与所述计算机之间进行通信;
所述计算机,用于设置无人机机体基本参数、模拟环境参数,监控无人机机体状态,根据控制方法控制无人机机体运动;
所述机身主体与所述机臂可拆卸的安装,所述机身主体四周设有六组供机翼安装的安装孔,实现四翼无人机和六翼无人机的变换;
所述机臂可伸缩,实现轴距可调;
所述传感器为十轴传感器;
其特征在于,所述多旋翼无人机算法验证与调参系统的使用方法包括如下步骤:步骤1:模式选择,当选择测试模式时,将飞控和遥控器连接至计算机;当选择非测试模式时,将遥控器连接至计算机;
步骤2:配置无人机机体参数,包括:配置无人机机型、轴距、重量、动力系统,计算机根据配置参数估算生成无人机模型及相应的模型参数;
步骤3:建立环境和工况模型,包括:环境风模型、海拔高模型、地效模型、执行器故障模型,根据模拟环境和工况获取无人机飞行状态参数;
其中,建立环境风模型的方法为:根据所模拟的地区的风速、风向特性,采用数值法,通过滤波转化后,建立变化风场中的Dryden大气紊流模型;
建立海拔高模型的方法为:获取所模拟的地区的不同海拔下的空气密度对应的飞行器升力,将飞行器升力形成的PWM非线性升力曲线进行线性化处理,获得作为海拔高模型的线性模型;
建立地效模型的方法为:利用非结构网络技术生成无人机含地面效应的空间网格,在多旋翼旋转平面建立滑流边界条件,通过求解Euler方程对无人机在距离地面不同高度下的非定常气动力,对非定常气动力进行数值模拟建立地效模型;
建立执行器故障模型的方法为:建立两种故障模型,一种是机械部件故障,使执行器的运动参数、重心和机体坐标系发生改变;另一种是执行器的供电电压设置为欠压状态,输入操作信号无法对执行器进行准确驱动;
步骤4:生成仿真工程文件,解锁遥控器,通过遥控器对设置的无人机飞行环境和工况下的控制器算法进行仿真验证或者进行飞行操控训练。