本文關(guān)鍵詞：傾轉(zhuǎn)旋翼機容錯飛行控制律設(shè)計技術(shù)研究　出處：《南京航空航天大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：傾轉(zhuǎn)旋翼機飛行特性變化顯著,控制復(fù)雜,操縱舵面冗余,為容錯控制律設(shè)計提供了良好基礎(chǔ),傾轉(zhuǎn)旋翼機容錯飛行控制律設(shè)計是其關(guān)鍵技術(shù)之一。本文以無人傾轉(zhuǎn)旋翼機為研究對象,建立了飛行器非線性飛行動力學(xué)模型,通過對非線性模型進行配平計算,分析傾轉(zhuǎn)旋翼機在直升機模式、傾轉(zhuǎn)過渡模式以及飛機模式下各操縱面的操縱功效,獲得傾轉(zhuǎn)旋翼機在不同飛行模式下的操縱分配策略,進而確定了合理的過渡轉(zhuǎn)換路徑。根據(jù)確定的過渡路徑采用動態(tài)逆結(jié)合PID的控制方式對傾轉(zhuǎn)旋翼機進行控制律設(shè)計,實現(xiàn)了傾轉(zhuǎn)旋翼機的全模式飛行。針對傾轉(zhuǎn)旋翼機操縱面冗余的特點,分別設(shè)計了多模型容錯飛行控制系統(tǒng)和直接自適應(yīng)容錯飛行控制律,當(dāng)傾轉(zhuǎn)旋翼機全模式飛行出現(xiàn)故障時,實現(xiàn)了輸入指令的良好跟蹤。最后結(jié)合多模型和直接自適應(yīng)理論,對舵面松浮時采用多模型理論,對舵面損傷時采用直接自適應(yīng)理論,綜合設(shè)計了分層混合直接自適應(yīng)控制系統(tǒng),當(dāng)傾轉(zhuǎn)旋翼機全模式飛行過程中舵面出現(xiàn)損傷及松浮時,系統(tǒng)輸出依然能跟蹤參考模型,保證傾轉(zhuǎn)旋翼機在出現(xiàn)故障后仍能完成飛行任務(wù)。仿真結(jié)果表明本文方法的可行性。
[Abstract]:The flight characteristics of tilting rotorcraft are obviously changed, the control is complex and the rudder surface is redundant, which provides a good basis for the design of fault-tolerant control law. The design of fault-tolerant flight control law for tilting rotor is one of its key technologies. In this paper, the nonlinear flight dynamics model of an unmanned tilting rotor is established. Through the leveling calculation of the nonlinear model, the control effect of the tilting rotor in the helicopter mode, the tilting transition mode and the control surface under the aircraft mode is analyzed. The control and allocation strategies of tilting rotor in different flight modes are obtained. Then the reasonable transition path is determined. According to the determined transition path, the control law of tilting rotor is designed by using dynamic inverse combined with PID control method. The full mode flight of tilting rotor is realized. Aiming at the redundant control surface of tilting rotor, a multi-model fault-tolerant flight control system and a direct adaptive fault-tolerant flight control law are designed respectively. When the full-mode flight failure of tilting rotor aircraft, the good tracking of input instructions is realized. Finally, the multi-model theory is used for rudder surface loose floatation with the combination of multi-model and direct adaptive theory. The direct adaptive theory is used to design the layered hybrid direct adaptive control system for the rudder surface damage. When the rudder surface is damaged and loosely floated during the full-mode flight of tilting rotor aircraft. The output of the system can still track the reference model to ensure that the tilting rotorcraft can complete the mission after failure. The simulation results show that the proposed method is feasible.
【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】：V249.1

【參考文獻】

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本文編號：1424825