發(fā)布時(shí)間：2017-12-13 09:06

  本文關(guān)鍵詞：小型無人直升機(jī)前飛段飛行控制技術(shù)研究

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【摘要】：無人直升機(jī)具有獨(dú)特的飛行能力,既能實(shí)現(xiàn)視距內(nèi)懸停和低速飛行,又能進(jìn)行超視距飛行,具有重要的軍事和民用價(jià)值。前飛段是無人直升機(jī)超視距飛行的基礎(chǔ),其控制效果直接影響了超視距飛行的穩(wěn)定性和安全性。本文以中國直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所的U8E無人直升機(jī)為研究對象,從飛行特性分析、飛行控制律設(shè)計(jì)、功能模塊實(shí)現(xiàn)、自主航線模塊規(guī)劃等角度研究和驗(yàn)證了樣例無人直升機(jī)前飛段的相關(guān)控制技術(shù)。鑒于無人直升機(jī)的高階、強(qiáng)耦合、非線性等動(dòng)力學(xué)特點(diǎn),本文首先從固定翼飛機(jī)前飛與直升機(jī)前飛的飛行特性異同以及直升機(jī)懸停與前飛的飛行特性差異等兩個(gè)角度分析了無人直升機(jī)前飛段在穩(wěn)定性、耦合性和操控性等方面的特殊性,并據(jù)此制定了樣例無人直升機(jī)前飛段飛行控制技術(shù)的研究方案和技術(shù)路線。其次,根據(jù)樣例無人直升機(jī)前飛段控制的飛行功能和性能需求,優(yōu)化設(shè)計(jì)了以平面運(yùn)動(dòng)和垂向運(yùn)動(dòng)為核心的飛行模態(tài)以及四通道的內(nèi)/外回路控制律,實(shí)現(xiàn)了前飛段的功能模塊和自主航線飛行功能;重點(diǎn)研究了樣例無人直升機(jī)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎的固定轉(zhuǎn)彎半徑和固定偏航角速率的兩種方案以及自主航線與任務(wù)飛行的技術(shù)融合;解決了樣例無人直升機(jī)前飛抗側(cè)風(fēng)的安全性以及前飛回收過程中的縱向位置控制精度問題。最后,在MATLAB環(huán)境下的M語言非實(shí)時(shí)仿真、Windows平臺(tái)下的等效仿真和半物理仿真等三套系統(tǒng)下對論文中所涉及的諸多研究內(nèi)容進(jìn)行了詳盡的測試和驗(yàn)證;同時(shí)本文的部分研究成果在U8E無人直升機(jī)的平原地區(qū)和海拔1500米高原地區(qū)的多架次多科目的科研試飛中也得到有效驗(yàn)證。綜合測試表明,論文針對無人直升機(jī)前飛段而設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的飛行控制律、飛行模態(tài)、功能模塊以及自主航線等內(nèi)容正確、可靠、有效,較好的完成課題研究的目標(biāo)和內(nèi)容。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V279;V249.1

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本文編號：1284565