傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)飛控系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布時間:2021-11-24 01:07
傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)—一種旋翼與固定翼的結(jié)合體無人機(jī)。既能像旋翼無人機(jī)一樣垂直起降,又能像固定翼無人機(jī)一樣高速長時間巡航。雖然傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)的優(yōu)點突出,但飛行控制系統(tǒng)和機(jī)體結(jié)構(gòu)的設(shè)計難度很大,目前世界上僅有少數(shù)國家在這個領(lǐng)域的技術(shù)比較成熟。本課題針對傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。首先,調(diào)研傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)在國內(nèi)外的發(fā)展和研究現(xiàn)狀,給出飛行控制系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航技術(shù)以及飛行控制算法的發(fā)展及研究現(xiàn)狀,總結(jié)傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)研究的背景及意義。其次,對傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)進(jìn)行動力學(xué)分析,構(gòu)建動力學(xué)模型。根據(jù)其控制方案,劃分為四旋翼模式和固定翼模式。再通過兩種不同的控制模式,得出各自的操縱方案,并對無人機(jī)進(jìn)行受力分析。對電機(jī)、舵機(jī)等動力部件進(jìn)行建模,分析電源模塊。然后,組合導(dǎo)航部分的設(shè)計,采用四元數(shù)對姿態(tài)角進(jìn)行解算和姿態(tài)估計,采用氣壓計、加速度計、GPS進(jìn)行加權(quán)的高度數(shù)據(jù)融合,并對各個傳感器輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行卡爾曼濾波。對IMU采用物理避震的方式,減少震動的干擾。對各個傳感器進(jìn)行選型并給出電路原理圖。最后,根據(jù)任務(wù)剖面,對傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)的各個飛行分任務(wù)進(jìn)行劃分?刂粕喜捎么塒ID控制,對不同模式下的姿態(tài)、高度...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
MV22魚鷹
圖 1-5 鷹眼無人機(jī) 圖 1-6 黑豹2010 年,傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)“黑豹”(圖 1-6)正式亮,它是由色列航空工業(yè)公研發(fā)的。他在結(jié)構(gòu)上與 “魚鷹”相比具有很大的不同,看上去更像復(fù)合翼的飛機(jī)韓國于 2017 年 4 月發(fā)布一款傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)(圖 1-7),是在韓國貿(mào)易、工業(yè)和能源部的支持下研發(fā)的,命名為 TR-60[10]。圖 1-7 TR-601.2.2 國內(nèi)傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)的研究現(xiàn)狀
圖 1-5 鷹眼無人機(jī) 圖 1-6 黑豹2010 年,傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)“黑豹”(圖 1-6)正式亮,它是由色列航空工業(yè)公研發(fā)的。他在結(jié)構(gòu)上與 “魚鷹”相比具有很大的不同,看上去更像復(fù)合翼的飛機(jī)韓國于 2017 年 4 月發(fā)布一款傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)(圖 1-7),是在韓國貿(mào)易、工業(yè)和能源部的支持下研發(fā)的,命名為 TR-60[10]。圖 1-7 TR-601.2.2 國內(nèi)傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)的研究現(xiàn)狀
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于狀態(tài)空間模型預(yù)測算法的四旋翼無人機(jī)飛行控制[J]. 周杰,王彪,唐超穎. 信息與控制. 2018(02)
[2]輕型通用飛機(jī)主要總體參數(shù)初步計算程序[J]. 邢宇,韓傳東,余雄慶. 航空計算技術(shù). 2018(02)
[3]Quaternions Complementary Filter for Attitude Algorithm Research[J]. WANG Shuai. International Journal of Plant Engineering and Management. 2017(03)
[4]PID controller design for second order nonlinear uncertain systems[J]. Cheng ZHAO,Lei GUO. Science China(Information Sciences). 2017(02)
[5]基于LM5117的降壓型DC-DC變換研究[J]. 蘇韜,陳玲. 電子技術(shù)與軟件工程. 2016(18)
[6]無人機(jī)編隊飛行在長輸管道巡檢方面的應(yīng)用設(shè)計[J]. 陳磊,秦開宇. 自動化應(yīng)用. 2016(08)
[7]水面無人艇航跡規(guī)劃算法設(shè)計與仿真[J]. 蘇義鑫,石兵華,張華軍. 武漢理工大學(xué)學(xué)報. 2016(06)
[8]Simple PID Parameter Tuning Method Based on Outputs of the Closed Loop System[J]. HAN Jianda,ZHU Zhiqiang,JIANG Ziya,HE Yuqing. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(03)
[9]坐式垂直起降無人機(jī)的一種姿態(tài)解算算法的設(shè)計[J]. 劉東輝,奚樂樂,牛孟然,孫曉云,石楠. 河北科技大學(xué)學(xué)報. 2016(01)
[10]基于北斗二代/氣壓高度組合導(dǎo)航的APVI/Ⅱ飛行程序應(yīng)用[J]. 黃晉. 科技導(dǎo)報. 2015(11)
碩士論文
[1]微型四旋翼飛行器控制方法研究及控制器設(shè)計[D]. 趙金亮.遼寧工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號:3514986
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
MV22魚鷹
圖 1-5 鷹眼無人機(jī) 圖 1-6 黑豹2010 年,傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)“黑豹”(圖 1-6)正式亮,它是由色列航空工業(yè)公研發(fā)的。他在結(jié)構(gòu)上與 “魚鷹”相比具有很大的不同,看上去更像復(fù)合翼的飛機(jī)韓國于 2017 年 4 月發(fā)布一款傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)(圖 1-7),是在韓國貿(mào)易、工業(yè)和能源部的支持下研發(fā)的,命名為 TR-60[10]。圖 1-7 TR-601.2.2 國內(nèi)傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)的研究現(xiàn)狀
圖 1-5 鷹眼無人機(jī) 圖 1-6 黑豹2010 年,傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)“黑豹”(圖 1-6)正式亮,它是由色列航空工業(yè)公研發(fā)的。他在結(jié)構(gòu)上與 “魚鷹”相比具有很大的不同,看上去更像復(fù)合翼的飛機(jī)韓國于 2017 年 4 月發(fā)布一款傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)(圖 1-7),是在韓國貿(mào)易、工業(yè)和能源部的支持下研發(fā)的,命名為 TR-60[10]。圖 1-7 TR-601.2.2 國內(nèi)傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)的研究現(xiàn)狀
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于狀態(tài)空間模型預(yù)測算法的四旋翼無人機(jī)飛行控制[J]. 周杰,王彪,唐超穎. 信息與控制. 2018(02)
[2]輕型通用飛機(jī)主要總體參數(shù)初步計算程序[J]. 邢宇,韓傳東,余雄慶. 航空計算技術(shù). 2018(02)
[3]Quaternions Complementary Filter for Attitude Algorithm Research[J]. WANG Shuai. International Journal of Plant Engineering and Management. 2017(03)
[4]PID controller design for second order nonlinear uncertain systems[J]. Cheng ZHAO,Lei GUO. Science China(Information Sciences). 2017(02)
[5]基于LM5117的降壓型DC-DC變換研究[J]. 蘇韜,陳玲. 電子技術(shù)與軟件工程. 2016(18)
[6]無人機(jī)編隊飛行在長輸管道巡檢方面的應(yīng)用設(shè)計[J]. 陳磊,秦開宇. 自動化應(yīng)用. 2016(08)
[7]水面無人艇航跡規(guī)劃算法設(shè)計與仿真[J]. 蘇義鑫,石兵華,張華軍. 武漢理工大學(xué)學(xué)報. 2016(06)
[8]Simple PID Parameter Tuning Method Based on Outputs of the Closed Loop System[J]. HAN Jianda,ZHU Zhiqiang,JIANG Ziya,HE Yuqing. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(03)
[9]坐式垂直起降無人機(jī)的一種姿態(tài)解算算法的設(shè)計[J]. 劉東輝,奚樂樂,牛孟然,孫曉云,石楠. 河北科技大學(xué)學(xué)報. 2016(01)
[10]基于北斗二代/氣壓高度組合導(dǎo)航的APVI/Ⅱ飛行程序應(yīng)用[J]. 黃晉. 科技導(dǎo)報. 2015(11)
碩士論文
[1]微型四旋翼飛行器控制方法研究及控制器設(shè)計[D]. 趙金亮.遼寧工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號:3514986
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