昆蟲(chóng)具有能夠在復(fù)雜且高度動(dòng)態(tài)的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)飛行,遇到突發(fā)情況能迅速改變飛行方向和速度,對(duì)環(huán)境干擾具有極強(qiáng)的抵抗力,較長(zhǎng)的飛行時(shí)間等一系列優(yōu)點(diǎn)。但在類似的仿生飛行機(jī)器人上尚不能實(shí)現(xiàn)類似的特性,其主要受制于飛行機(jī)理的復(fù)雜性、中等尺度制造技術(shù)、驅(qū)動(dòng)方式、高能量密度電源、動(dòng)力學(xué)建模以及相關(guān)控制方法等原因。首先針對(duì)微型撲翼飛行機(jī)器人空氣動(dòng)力學(xué)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題,提出了一種針對(duì)微型撲翼飛行機(jī)器人空氣動(dòng)力學(xué)模型運(yùn)動(dòng)和幾何參數(shù)的全局靈敏度分析方法。運(yùn)用葉素法建立微型撲翼飛行機(jī)器人懸停狀態(tài)的非線性動(dòng)力學(xué)模型,通過(guò)挑選因子和定性分析來(lái)確定動(dòng)力學(xué)模型中的主要參數(shù),利用Sobol全局靈敏度分析方法對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù)和幾何參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析。結(jié)果顯示,在參數(shù)取值范圍內(nèi),運(yùn)動(dòng)參數(shù)中的全局靈敏度大小為:撲動(dòng)頻率大于撲動(dòng)角大于攻角;幾何參數(shù)中的全局靈敏度大小為:展弦比大于一階半徑距。通過(guò)對(duì)動(dòng)力學(xué)模型幾何參數(shù)的氣動(dòng)靈敏分析,為微型撲翼飛行器的動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。其次在前人的基礎(chǔ)上對(duì)微型撲翼飛行器(FWMAV)的動(dòng)力學(xué)建模、分析及其姿態(tài)控制、軌跡跟蹤方法進(jìn)行了研究。在建立微型撲翼飛行機(jī)器人氣動(dòng)力模型的基礎(chǔ)上,利用牛頓-歐拉法建...

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 當(dāng)前研究現(xiàn)狀
        1.2.1 驅(qū)動(dòng)方式
        1.2.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其加工工藝
        1.2.3 動(dòng)力學(xué)研究
        1.2.4 控制方法研究
    1.3 研究?jī)?nèi)容
第二章 氣動(dòng)力學(xué)模型建立
    2.1 引言
    2.2 氣動(dòng)力學(xué)模型建立
        2.2.1 微型撲翼飛行機(jī)器人仿生學(xué)原理
        2.2.2 非定常飛行機(jī)理
    2.3 氣動(dòng)力學(xué)模型建立
        2.3.1 氣動(dòng)力系數(shù)的確定
        2.3.2 延展向方向弦長(zhǎng)分布的確定
        2.3.3 機(jī)翼相對(duì)速度的確定
    2.4 本章小結(jié)
第三章 氣動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)靈敏度分析
    3.1 引言
    3.2 SOBOL分析方法理論
    3.3 SOBOL法計(jì)算過(guò)程
    3.4 計(jì)算結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 微型撲翼飛行機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模
    4.1 引言
    4.2 機(jī)翼?yè)鋭?dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)
    4.3 微型撲翼飛行機(jī)器人空氣動(dòng)力及力矩分析
    4.4 機(jī)體動(dòng)力學(xué)方程的建立
    4.5 本章小結(jié)
第五章 微型撲翼飛行機(jī)器人軌跡跟蹤控制研究
    5.1 引言
    5.2 微型撲翼飛行機(jī)器人的控制器設(shè)計(jì)
        5.2.1 姿態(tài)控制器設(shè)計(jì)
        5.2.2 位置控制器設(shè)計(jì)
    5.3 仿真結(jié)果
        5.3.1 姿態(tài)趨近律驗(yàn)證
        5.3.2 軌跡跟蹤仿真實(shí)驗(yàn)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3818688