傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器在飛行過程中是一個(gè)時(shí)變的非線性系統(tǒng),而且其飛行模式多樣,飛行包線大,為了提高傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的飛行安全性,維持其飛行過程的穩(wěn)定性和安全性,其飛行過程的控制律設(shè)計(jì)問題十分關(guān)鍵。首先,本文建立了傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的非線性模型,對(duì)非線性模型進(jìn)行配平計(jì)算得到了全包線內(nèi)各平衡工作點(diǎn)的線性模型,獲取了傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的先驗(yàn)知識(shí),并針對(duì)傾轉(zhuǎn)旋翼飛行動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。其次,本文通過分析飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差來源,針對(duì)常值偏差、尺度因子誤差以及漂移誤差等確定性誤差,采用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法對(duì)飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相容性檢測(cè)與重構(gòu);針對(duì)噪聲等不確定性誤差,采用抗野值擴(kuò)展卡爾曼濾波算法實(shí)現(xiàn)在線進(jìn)行野值的剔除與補(bǔ)正。再次,通過對(duì)辨識(shí)算法進(jìn)行分析,分析了離線辨識(shí)算法和在線辨識(shí)算法的適用性。通過對(duì)比采用頻率響應(yīng)辨識(shí)和子空間法以及預(yù)報(bào)誤差法對(duì)傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器在直升機(jī)模式、過渡模式和飛機(jī)模式下進(jìn)行離線辨識(shí),并采用帶遺忘因子增廣最小二乘法進(jìn)行傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的在線辨識(shí),實(shí)現(xiàn)內(nèi)環(huán)動(dòng)態(tài)逆控制在線自適應(yīng)調(diào)整,完成自適應(yīng)控制律設(shè)計(jì)。最后,本文基于MATLAB和FlinghtGear平臺(tái),通過對(duì)傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器在三個(gè)模式下進(jìn)行離線辨... 

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器飛行控制研究現(xiàn)狀
        1.2.2 自適應(yīng)控制研究現(xiàn)狀
        1.2.3 系統(tǒng)辨識(shí)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容和思路
第二章 傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器先驗(yàn)知識(shí)及飛行試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    2.1 傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器機(jī)理建模
        2.1.1 參考坐標(biāo)系
        2.1.2 氣動(dòng)模型
        2.1.3 六自由度動(dòng)力學(xué)方程
        2.1.4 非線性模型的配平計(jì)算
    2.2 飛行仿真試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.2.1 FlightGear實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)簡(jiǎn)介
        2.2.2 仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    2.3 小結(jié)
第三章 飛行數(shù)據(jù)在線預(yù)處理與重構(gòu)
    3.1 飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差來源分析
    3.2 數(shù)據(jù)相容性檢測(cè)與重構(gòu)
        3.2.1 相容性檢測(cè)方程
        3.2.2 傳感器模型
        3.2.3 擴(kuò)展卡爾曼濾波算法
        3.2.4 算例
    3.3 抗野值擴(kuò)展卡爾曼濾波算法
    3.4 本章小結(jié)
第四章 辨識(shí)算法研究
    4.1 系統(tǒng)辨識(shí)原理
    4.2 離線辨識(shí)
        4.2.1 頻率響應(yīng)辨識(shí)
        4.2.2 子空間法
        4.2.3 預(yù)報(bào)誤差法
    4.3 在線辨識(shí)
        4.3.1 EKF在線參數(shù)估計(jì)
        4.3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型辨識(shí)
        4.3.3 帶遺忘因子增廣最小二乘
    4.4 本章小結(jié)
第五章 傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器自適應(yīng)飛行控制律設(shè)計(jì)
    5.1 傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器控制律設(shè)計(jì)
        5.1.1 傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器控制律結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.1.2 基于內(nèi)外環(huán)回路的控制律設(shè)計(jì)
    5.2 自適應(yīng)控制律設(shè)計(jì)
        5.2.1 在線自適應(yīng)控制策略
        5.2.2 直升機(jī)模式自適應(yīng)控制律設(shè)計(jì)
        5.2.3 飛機(jī)模式自適應(yīng)控制律設(shè)計(jì)
        5.2.4 過渡模式自適應(yīng)控制律設(shè)計(jì)
    5.3 全包線仿真驗(yàn)證
    5.4 FlightGear可視化仿真驗(yàn)證
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的建模和操縱分配策略[J]. 夏青元,徐錦法,金開保.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2013(09)
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[7]傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)過渡段最優(yōu)飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 凡永華,楊軍,賴水清,徐敏.  飛行力學(xué). 2007(01)
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[10]直升機(jī)橫側(cè)穩(wěn)定性試飛數(shù)據(jù)計(jì)算法[J]. 秦超敏,張西.  飛行力學(xué). 1998(01)

博士論文
[1]無(wú)人傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)飛行控制研究[D]. 郭劍東.南京航空航天大學(xué) 2013
[2]航天器姿態(tài)系統(tǒng)的自適應(yīng)魯棒控制[D]. 袁國(guó)平.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]空天飛行器基于模糊理論的魯棒自適應(yīng)控制研究[D]. 王玉惠.南京航空航天大學(xué) 2008

碩士論文
[1]無(wú)人傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)飛行力學(xué)建模與姿態(tài)控制技術(shù)研究[D]. 沙虹偉.南京航空航天大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3721285