【摘要】：垂直起降無人機(jī)不僅可以像固定翼無人機(jī)一樣遠(yuǎn)距離快速飛行,也可以像旋翼機(jī)一樣垂直起降方便,發(fā)展前景十分廣闊。但目前對(duì)垂直起降無人機(jī)的研究尚不完備。本文通過調(diào)研了國(guó)內(nèi)外無人機(jī)的市場(chǎng)需求,選擇了尾座式垂直起降無人機(jī)作為研究對(duì)象,推導(dǎo)了其飛行動(dòng)力學(xué)方程,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)算了不同螺旋槳轉(zhuǎn)速對(duì)其后方氣流速度的影響。同時(shí)調(diào)研了多種垂直起降無人機(jī)的PID控制方法,選擇了串級(jí)PID控制,通過simulink搭建尾座式垂直起降無人機(jī)的混控模型仿真平臺(tái)。在所搭建的模型中分別對(duì)三個(gè)姿態(tài)通道和三個(gè)位置通道輸入單位階躍信號(hào),調(diào)節(jié)PID參數(shù),觀察其單位階躍響應(yīng),同時(shí)觀察螺旋槳和舵面的變化,所得到的單位階躍響應(yīng)都能快速收斂穩(wěn)定,且超調(diào)量很小,幾乎無震蕩,證明了所設(shè)計(jì)的飛行控制器具有良好的穩(wěn)定性,并結(jié)合真實(shí)飛行數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。此外還對(duì)不同PID參數(shù)對(duì)尾座式垂起無人機(jī)穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了分析,包括姿態(tài)控制器和位置控制器的各個(gè)通道的PID參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),研究其不同變化趨勢(shì)和不同變化幅度對(duì)無人機(jī)各個(gè)通道穩(wěn)定性的影響程度,總結(jié)了尾座式垂起無人機(jī)各通道穩(wěn)定性調(diào)節(jié)規(guī)律,為以后的飛行測(cè)試提供了良好的調(diào)參指示。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V279;V249.1

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