本文關(guān)鍵詞： 小型無人直升機(jī) ANSYS 飛行控制系統(tǒng) 模糊自適應(yīng)PID 北斗/GPS定位　出處：《南昌航空大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：直升機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于能夠垂直起降、側(cè)飛、盤旋等。由于其飛行策略的靈活多變，即使在受限制的區(qū)域，直升機(jī)也可以自由飛行，并能夠在空中長時(shí)間懸停。具有自主飛行能力的小型無人直升機(jī)，無論在軍事還是民用方面都有廣泛的應(yīng)用。例如：地理探測(cè)與航拍、作戰(zhàn)攻擊等。但是，無人直升機(jī)是一個(gè)非線性、強(qiáng)耦合以及非穩(wěn)定的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，特別在滯空飛行狀態(tài)下，容易受到風(fēng)力的干擾。所以，無人直升機(jī)飛行控制技術(shù)，已經(jīng)成為眾多國家的軍方及大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)。 本文在分析借鑒了國內(nèi)外研究情況基礎(chǔ)上，對(duì)小型無人直升機(jī)進(jìn)行了分析，介紹了小型無人直升機(jī)飛行原理及特點(diǎn)，建立了其數(shù)學(xué)模型，利用流體仿真軟件分析了機(jī)身表面壓力分布。利用MATLAB模糊控制工具箱，對(duì)模糊自適應(yīng)PID控制率應(yīng)用于小型無人直升機(jī)的俯仰控制進(jìn)行了仿真與研究。分模塊對(duì)飛控硬件系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，，包括電源模塊、氣壓高度計(jì)模塊、姿態(tài)傳感模塊、衛(wèi)星定位模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器模塊等，并對(duì)模塊進(jìn)行了制作與測(cè)試。 在進(jìn)行流場模擬運(yùn)算方面，在CATIA中畫好模型，采用ANSYS ICEM CFD軟件對(duì)模型進(jìn)行了網(wǎng)格劃分，生成了小型無人直升機(jī)機(jī)身的非結(jié)構(gòu)體網(wǎng)格，將網(wǎng)格數(shù)據(jù)導(dǎo)入到ANSYS FLUENT軟件中進(jìn)行模擬運(yùn)算，最終得到了機(jī)身表面的壓力分布圖。 在俯仰通道控制研究中，運(yùn)用MATLAB提供的模糊控制工具箱，設(shè)計(jì)了模糊自適應(yīng)PID控制算法，通過編程仿真得到了控制器的階躍響應(yīng)，并與傳統(tǒng)PID進(jìn)行對(duì)比分析，證明了模糊自適應(yīng)PID控制算法的有效性。 在飛控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方面，采用了TMS320F2812作為飛控計(jì)算機(jī)，充分考慮到小型無人直升機(jī)搭載負(fù)載能力較弱、采用電池供電等情況，選用了占用空間小且功耗低的L3G4200D與LSM303DLHC姿態(tài)傳感器，MS5611-01BA03氣壓高度計(jì)。定位模塊使用了中國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的北斗導(dǎo)航定位模塊，對(duì)其性能進(jìn)行了詳細(xì)分析與測(cè)試。 在軟件結(jié)構(gòu)上，對(duì)各個(gè)模塊都進(jìn)行了驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，利用最小系統(tǒng)板對(duì)各模塊進(jìn)行了應(yīng)用測(cè)試。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：V275.1;V249.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1500533