基于MATLAB的風力發電機無人機巡檢路徑優化研究

摘要

本文針對風力發電機無人機巡檢路徑優化問題，提出了一種基于三維參數建模與智能優化算法的解決方案。通過建立風力發電機的三維幾何模型，綜合考慮無人機的飛行約束條件和巡檢任務需求，設計了多目標優化函數，并采用改進的遺傳算法進行路徑求解。在MATLAB平臺上實現了完整的建模、仿真與優化流程，通過實驗驗證了所提方法的有效性和優越性。研究結果表明，該方法能夠顯著提高無人機巡檢效率，降低能耗，為風力發電機的智能維護提供了技術支持。

關鍵詞：風力發電機；無人機巡檢；路徑優化；三維建模；遺傳算法；MATLAB

1. 引言

1.1 研究背景

隨著可再生能源的快速發展，風力發電在全球能源結構中的比重逐年增加。風力發電機作為風能轉換的核心設備，其運行狀態直接關系到發電效率和安全性。傳統的人工巡檢方式存在效率低、成本高、危險性大等問題，而無人機巡檢技術以其靈活、高效、安全的特點逐漸成為主流解決方案。

1.2 研究意義

無人機巡檢路徑優化是提高巡檢效率、降低運維成本的關鍵技術。合理的路徑規劃可以縮短巡檢時間、減少能源消耗、提高數據采集質量?