小型無人直升機(jī)UAV(Unmanned Aerial Vehicle)以其獨(dú)特的飛行特性成為時下研究的新寵,然而,大部分在用的小(微)型無人直升機(jī)都以大容量電池為動力,為了大幅度提高其航程,小排量二沖程汽油發(fā)動機(jī)成為最合適的選擇。而汽油發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的不穩(wěn)定會惡化無人機(jī)的飛行穩(wěn)定性,所以必須給汽油發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)單獨(dú)的控制系統(tǒng)。當(dāng)前國內(nèi)外對于無人機(jī)載汽油發(fā)動機(jī)的研究成果有限,實(shí)用于無人直升機(jī)載汽油機(jī)的控制系統(tǒng)比較少,本文的研究課題對于實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有無人機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展有著很大的實(shí)際意義。根據(jù)該控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,課題可分為汽油發(fā)動機(jī)機(jī)理建模、機(jī)械電子實(shí)驗(yàn)平臺構(gòu)建、發(fā)動機(jī)模型辨識、控制器設(shè)計(jì)、控制效果分析五大部分工作。首先采用汽油發(fā)動機(jī)平均值建模MVEM(Mean Value Engine Model)方法得出發(fā)動機(jī)模型結(jié)構(gòu);然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的條件,自主設(shè)計(jì)并搭建機(jī)械發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺,設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)軟硬件,并對飛控系統(tǒng)做出改進(jìn);采用測量脈沖之間時間間隔的方法也即T測速方法,對發(fā)動機(jī)測速并使用中位值窗口濾波法處理速度數(shù)據(jù),用階躍響應(yīng)和M序列(Maximal Length Sequence)響應(yīng)法結(jié)合遞推最小二乘法RLS(Recursive Least Square)對發(fā)動機(jī)進(jìn)行模型辨識;根據(jù)辨識得到的模型設(shè)計(jì)PID控制器和滑模PID控制器,并測試控制效果;將設(shè)計(jì)成果集成到現(xiàn)有的無人機(jī)控制系統(tǒng)中,驗(yàn)證實(shí)際使用效果。本課題的研究成果彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)室小型無人直升機(jī)飛控系統(tǒng)的不足,為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制的先進(jìn)控制方法研究奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：V249.1
【部分圖文】：

美制A160無人直升機(jī)

圖 1-2 國產(chǎn) V750 無人直升機(jī)的MH-28有效載荷達(dá)80公斤，南京航空航天大等多種型號的無人直升機(jī)，清華大學(xué)在 2014自主知識產(chǎn)權(quán)的 XV-1 中型無人直升機(jī)。經(jīng)過

有自主知識產(chǎn)權(quán)的 XV-1 中型無人直升機(jī)。經(jīng)過近十域也取得了豐碩的成果，在飛行控制系統(tǒng)、圖像處理有了相當(dāng)?shù)募夹g(shù)積累[5]。為實(shí)驗(yàn)室研究用的無人直升機(jī)。
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本文編號：2837831