發(fā)布時(shí)間：2021-08-02 07:10

　　自控飛艇是一種自帶動力推進(jìn)、可自主航跡飛行的飛行器。它工作在對流層,飛行高度大約在海拔6000米以下,它依靠艇體氣囊內(nèi)充載的氦氣產(chǎn)生的靜升力,通過控制飛艇動力系統(tǒng)以及飛艇尾翼,以低耗能實(shí)現(xiàn)空中飛行控制。自控飛艇俯仰/偏航姿態(tài)控制系統(tǒng)的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)是自控飛艇的尾翼舵機(jī),飛艇通過調(diào)整舵機(jī)輸出控制尾翼舵面實(shí)時(shí)偏擺來保證飛艇飛行俯仰/偏航姿態(tài)的正確與穩(wěn)定,最終保證飛艇依照規(guī)定航跡飛行。大型化和高空化是自控飛艇的未來發(fā)展趨勢,同時(shí)因需要搭載雷達(dá)等載荷升空,對飛行控制系統(tǒng)的安全性與可靠性要求也越來越高,對于在不同氣象環(huán)境下飛艇姿態(tài)控制系統(tǒng)的控制性能要求也越來越高。本文以某對流層自控飛艇項(xiàng)目的俯仰/偏航姿態(tài)控制系統(tǒng)為研究目標(biāo),研究內(nèi)容包括姿態(tài)控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型、模糊自適應(yīng)PID控制算法研究與仿真、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì),最后對姿態(tài)控制系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試仿真與試驗(yàn)測試。論文主要內(nèi)容如下:首先,提出了飛艇俯仰/偏航姿態(tài)控制系統(tǒng)的總體方案,介紹了系統(tǒng)的組成與工作原理,給出了系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的元器件選型方案,并提出了模糊自適應(yīng)PID控制策略設(shè)計(jì)思路。其次,根據(jù)飛艇對俯仰/偏航姿態(tài)控制系統(tǒng)的指標(biāo)要求,對姿態(tài)控... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

飛艇偏航姿態(tài)控制過程

圖2.10為飛艇俯仰姿態(tài)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。如圖所示，俯仰角姿態(tài)控制器為 C s ，目的是控制飛艇實(shí)時(shí)俯仰角跟蹤目標(biāo)俯仰角。若飛艇受到突風(fēng)影響，當(dāng)前俯仰角偏離目標(biāo)俯仰角，則飛艇的俯仰姿態(tài)控制系統(tǒng)的控制過程如圖2.11所示。圖2.11 飛艇俯仰姿態(tài)控制過程o 為飛艇俯仰角初始目標(biāo)值， 為實(shí)測值，則俯仰誤差為o = 。俯仰姿態(tài)控制器用俯仰誤差進(jìn)行解算，得到飛艇水平尾翼舵偏角控制量為 ，而尾翼舵偏角初始值

第 3 章 自控飛艇俯仰/偏航姿態(tài)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真I 0.2、DK 0.1。態(tài)控制回路的仿真結(jié)果：仿真速飛行仿真是在飛艇速度為 =5m/scV 下進(jìn)行的，仿中俯仰角指令是幅值為 2°的階躍脈沖，從響應(yīng)曲線過沖不大于5%，姿態(tài)穩(wěn)定后控制誤差不大于3%。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于模糊PID混合的四旋翼飛行器全控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（英文）[J]. 丁問司,莫秋兢.  機(jī)床與液壓. 2017(06)
[2]自適應(yīng)模糊神經(jīng)控制器的電動舵機(jī)控制[J]. 崔業(yè)兵,陳雄,蔣魏,袁偉,趙澤敏.  微特電機(jī). 2013(12)
[3]基于DSP的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 段麗娜,趙金.  自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2013(10)
[4]基于DSP的電動舵機(jī)伺服與控制[J]. 景濤.  甘肅科技縱橫. 2013(05)
[5]基于AVR單片機(jī)的電動舵機(jī)控制器設(shè)計(jì)[J]. 李霞,蘇淵博.  單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2013(05)
[6]模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID在電動舵機(jī)控制中的應(yīng)用[J]. 張?jiān)?周長省.  計(jì)算機(jī)仿真. 2012(05)
[7]MC33035在直流無刷電機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 王陸林,劉貴如.  單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2012(02)
[8]飛艇電動舵機(jī)的研究與仿真分析[J]. 張遠(yuǎn)平,王生.  計(jì)算機(jī)仿真. 2011(04)
[9]非線性PID控制在導(dǎo)彈電動舵機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 董飛垚,雷虎民,曾華.  戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2009(06)
[10]利用浮空器提高臨近空間的探測預(yù)警能力[J]. 何立萍,韋萍蘭.  航天電子對抗. 2009(02)

碩士論文
[1]電動舵機(jī)伺服系統(tǒng)的間隙與摩擦補(bǔ)償控制[D]. 蘭遠(yuǎn)鋒.北京交通大學(xué) 2016
[2]4R空間機(jī)構(gòu)電動舵機(jī)的設(shè)計(jì)與控制[D]. 席淵明.南京理工大學(xué) 2016
[3]彈道修正彈舵機(jī)的控制方法及定位研究[D]. 喬磊.沈陽理工大學(xué) 2016
[4]電動舵機(jī)數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的研究[D]. 何小輝.湖南大學(xué) 2015
[5]飛機(jī)舵機(jī)控制器研究[D]. 譚成午.湖南大學(xué) 2015
[6]基于DSP的制導(dǎo)飛行器舵機(jī)控制系統(tǒng)的軟件研究[D]. 劉琦.西安工業(yè)大學(xué) 2015
[7]直驅(qū)式電液伺服舵機(jī)控制系統(tǒng)建模與仿真[D]. 王俊鋒.南京航空航天大學(xué) 2015
[8]基于TMS320F2808的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的研究[D]. 汪亮.安徽大學(xué) 2014
[9]飛行器舵機(jī)傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能分析[D]. 余波.重慶大學(xué) 2014
[10]基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)研究[D]. 古志堅(jiān).華南理工大學(xué) 2013



本文編號：3317134