本文關(guān)鍵詞：傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行控制律設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

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【摘要】：傾轉(zhuǎn)四旋翼無(wú)人飛行器是一種將四旋翼飛行器和固定翼飛機(jī)融合在一起的新型無(wú)人飛行器,它兼具四旋翼無(wú)人飛行器與固定翼無(wú)人飛行器的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn),其擴(kuò)大了飛行器的飛行包線,并增加了航程和航時(shí)。它既可以像四旋翼一樣在空中懸停、向任意方向飛行,也可以像固定翼飛機(jī)那樣以較高的速度做遠(yuǎn)程飛行。但是這種傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器和普通傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)一樣,其飛行控制問(wèn)題仍是國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外研究成果的分析以及對(duì)比國(guó)內(nèi)外相近機(jī)型的飛行控制解決辦法的基礎(chǔ)上,針對(duì)本課題組自主研發(fā)的無(wú)人飛行器做出如下分析研究。首先,通過(guò)對(duì)傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器特性進(jìn)行分析,建立了傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器的六自由度運(yùn)動(dòng)方程,推導(dǎo)了旋翼、機(jī)翼、機(jī)體、操縱面等部件的氣動(dòng)力表達(dá)式;在Matlab/Simulink仿真環(huán)境中建立傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器的飛行仿真模型,采用control toolbox工具箱中的工具進(jìn)行配平和特征根計(jì)算,通過(guò)驗(yàn)證特征根變化趨勢(shì)來(lái)驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型的正確性。其次,計(jì)算出傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器的四旋翼模式、第一次傾轉(zhuǎn)模式、第二次傾轉(zhuǎn)模式和固定翼模式的某配平點(diǎn),結(jié)合內(nèi)外回路反饋結(jié)構(gòu)分別對(duì)四種模式進(jìn)行姿態(tài)、位置等的控制律設(shè)計(jì),并通過(guò)根軌跡和時(shí)域的變化曲線驗(yàn)證控制律設(shè)計(jì)的有效性。最后,基于APM開源飛控的軟硬件基礎(chǔ),與課題組合作建立了適合傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器的飛行控制軟硬件系統(tǒng),并組裝出一架樣機(jī),且對(duì)其進(jìn)行了成功試飛。結(jié)果表明,本文對(duì)新構(gòu)型傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器探索的飛行控制律具有良好的響應(yīng)能力,能夠滿足自主研發(fā)的無(wú)人飛行器預(yù)期要求。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V249.1

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 宋彥國(guó);王煥瑾;;小型無(wú)人傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(英文)[J];Chinese Journal of Aeronautics;2009年03期

2 劉波;何清華;鄒湘伏;;無(wú)人機(jī)飛行控制技術(shù)初探[J];飛行力學(xué);2007年02期

3 王美仙;李明;張子軍;;飛行器控制律設(shè)計(jì)方法發(fā)展綜述[J];飛行力學(xué);2007年02期

4 樊方星;楊軍;;參數(shù)空間法在傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2006年S6期

5 朱學(xué)平;楊軍;;傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)飛行控制系統(tǒng)變結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2006年S8期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 郭劍東;無(wú)人傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)飛行控制研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

2 曹蕓蕓;傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器飛行動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)建模方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 赫叢奎;四旋翼機(jī)器人姿態(tài)控制系統(tǒng)及控制方法研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2014年

2 劉俊清;小型無(wú)人機(jī)飛行控制律設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

3 劉佳;小型化飛行控制計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];南京航空航天大學(xué);2008年

4 沙虹偉;無(wú)人傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)飛行力學(xué)建模與姿態(tài)控制技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：1145732