本文關(guān)鍵詞：高層建筑消防飛行機器人穩(wěn)定性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：經(jīng)濟的快速發(fā)展促進了城市化進程,各種大、高型建筑拔地而起,在享受高層建筑帶來便利的同時,也同樣面臨著一個新的問題——高層建筑的火災(zāi)救援與滅火問題。近年來,國內(nèi)的高層建筑火災(zāi)案例頻發(fā),國外的高層建筑火災(zāi)也是愈演愈烈,高層建筑消防安全這一社會性難題的解決,對于挽救人員生命財產(chǎn)安全具有十分重要的意義。本文綜合現(xiàn)有的共軸雙旋翼、四旋翼飛行器、涵道飛輪及智能消防炮的一些優(yōu)點,提出了一種新型消防飛行機器人,它可將消防帶牽引至空中,并可通過自身的探測系統(tǒng)對準(zhǔn)著火點進行定位,然后利用消防系統(tǒng)對著火點噴沫滅火。本文的主要研究內(nèi)容如下:1.本文對高層建筑消防飛行機器人進行了總體設(shè)計,介紹了機器人的功能及機體結(jié)構(gòu),并闡述了機器人的工作原理與工作過程,確定了機器人的總體參數(shù);2.研究高層建筑消防飛行機器人主體六旋翼飛行器的運動方式,根據(jù)牛頓—歐拉方程相關(guān)理論對其進行受力分析并完成動力學(xué)模型的建立,進行模糊自適應(yīng)PID控制器設(shè)計,并通過Matlab軟件仿真對其進行驗證;3.從飛行機器人自身方面及外界環(huán)境干擾方面等對機器人穩(wěn)定性進行分析,研究機器人自身結(jié)構(gòu)的抗側(cè)風(fēng)性及自穩(wěn)性;并用ADAMS宏程序創(chuàng)建大變形柔性體的方法借助Bushing模型著重對牽引繩的牽引性能進行仿真分析,借助此性能可通過合理控制牽引輪對機器人進行較好的牽引,使其在飛行過程中保持穩(wěn)定;4.利用機器人的主體—六旋翼飛行器逐步完成了自由度受限的系留試驗、空中飛行實驗等,證明了六旋翼飛行器的飛行原理正確性及其自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,驗證了在牽引繩牽引下利于飛行器保持穩(wěn)定等,為以后更深入的研究奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：高層建筑 消防飛行機器人 模糊自適應(yīng)PID控制 穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP242
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 主要符號表10-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 課題來源及研究的目的和意義11-12
• 1.2 高層建筑消防設(shè)備的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 地面消防機器人國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 高層建筑消防機器人國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 消防飛機在高層建筑消防中的應(yīng)用15-16
• 1.3 課題的主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 高層建筑消防飛行機器人總體設(shè)計18-29
• 2.1 高層建筑消防飛行機器人的工作原理與過程18-20
• 2.1.1 高層建筑消防飛行機器人的工作原理18-19
• 2.1.2 高層建筑消防飛行機器人的工作過程19-20
• 2.2 高層建筑消防飛行機器人整體設(shè)計20-23
• 2.2.1 高層建筑消防飛行機器人主體設(shè)計20-21
• 2.2.2 高層建筑消防飛行機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計分析21-23
• 2.3 高層建筑消防飛行機器人機體部件的設(shè)計與選擇23-28
• 2.3.1 高層建筑消防飛行機器人設(shè)計要求23
• 2.3.2 高層建筑消防飛行機器人基本參數(shù)的確定23-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 高層建筑消防飛行機器人主體控制穩(wěn)定性研究29-50
• 3.1 消防飛行機器人主體六旋翼飛行器的數(shù)學(xué)建模29-35
• 3.1.1 坐標(biāo)系的建立29
• 3.1.2 姿態(tài)角的定義29-31
• 3.1.3 動力學(xué)模型建立31-35
• 3.2 模糊自適應(yīng)PID控制35-41
• 3.2.1 經(jīng)典PID控制理論35-36
• 3.2.2 模糊控制理論36-37
• 3.2.3 模糊自適應(yīng)PID控制原理37-38
• 3.2.4 模糊自適應(yīng)PID控制器設(shè)計38-41
• 3.3 控制仿真與結(jié)果分析41-49
• 3.3.1 控制器的Simulink搭建41-46
• 3.3.2 仿真環(huán)境設(shè)置與仿真參數(shù)46-47
• 3.3.3 懸�？刂蒲芯�47-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第4章 高層建筑消防飛行機器人結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究50-64
• 4.1 高層建筑消防飛行機器人內(nèi)力分析50
• 4.2 高層建筑消防飛行機器人結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析50-56
• 4.2.1 機器人結(jié)構(gòu)自穩(wěn)性分析50-52
• 4.2.2 涵道風(fēng)扇空氣動力學(xué)仿真研究52-54
• 4.2.3 機器人機架模態(tài)分析54-56
• 4.3 牽引繩的設(shè)置與分析56-63
• 4.3.1 牽引繩模型建立56-61
• 4.3.2 牽引繩牽引特性仿真分析61-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第5章 高層建筑消防飛行機器人實驗研究64-72
• 5.1 實驗前的準(zhǔn)備工作64-67
• 5.1.1 飛行器部件組成64-67
• 5.1.2 飛行器的組裝與調(diào)試67
• 5.2 消防機器人主體飛行實驗67-69
• 5.2.1 系留實驗68-69
• 5.2.2 空中飛行實驗69
• 5.3 實驗現(xiàn)象與結(jié)果分析69-71
• 5.3.1 實驗數(shù)據(jù)的獲取方法69-70
• 5.3.2 實驗結(jié)果分析70-71
• 5.3.3 牽引繩作用驗證71
• 5.4 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-73
• 附錄Ⅰ73-74
• 附錄Ⅱ74-75
• 附錄Ⅲ75-76
• 附錄Ⅳ76-77
• 參考 文獻77-80
• 致謝80-81
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文81-82

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 魏捍東;張智;;從央視大火探討超高層建筑滅火對策[J];消防科學(xué)與技術(shù);2010年07期

2 張陽勝;劉榮;;一種新型六旋翼飛行器的設(shè)計[J];機械與電子;2010年05期

3 王定賢;殷亮;李穎;陳思林;楊丹;;鋼絲繩的建模及動力學(xué)仿真分析[J];礦山機械;2010年08期

4 李愛平;蔣超平;劉雪梅;;以ADAMS為平臺的鋼絲繩動張力仿真分析[J];現(xiàn)代制造工程;2010年01期

5 方子帆;吳建華;;鋼絲繩類索結(jié)構(gòu)模型的動力學(xué)仿真研究[J];起重運輸機械;2009年02期

6 楊明志;王敏;;四旋翼微型飛行器控制系統(tǒng)設(shè)計[J];計算機測量與控制;2008年04期

7 李南翔;羅衛(wèi)兵;樓超英;張鵬翼;;模糊PID控制在微小型無人機導(dǎo)航算法中的應(yīng)用[J];火力與指揮控制;2008年04期

8 陳銘,胡繼忠;M22小型無人直升機的設(shè)計特點[J];飛機設(shè)計;2005年01期

9 胡繼忠,鄧彥敏,陳銘;M16共軸式單座直升機總體設(shè)計中的幾個問題[J];飛機設(shè)計;2003年01期

  本文關(guān)鍵詞：高層建筑消防飛行機器人穩(wěn)定性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：467185