本文關(guān)鍵詞： 小型無人直升機 ANSYS 飛行控制系統(tǒng) 模糊自適應(yīng)PID 北斗/GPS定位　出處：《南昌航空大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：直升機的優(yōu)勢在于能夠垂直起降、側(cè)飛、盤旋等。由于其飛行策略的靈活多變，即使在受限制的區(qū)域，直升機也可以自由飛行，并能夠在空中長時間懸停。具有自主飛行能力的小型無人直升機，無論在軍事還是民用方面都有廣泛的應(yīng)用。例如：地理探測與航拍、作戰(zhàn)攻擊等。但是，無人直升機是一個非線性、強耦合以及非穩(wěn)定的動力學系統(tǒng)，特別在滯空飛行狀態(tài)下，容易受到風力的干擾。所以，無人直升機飛行控制技術(shù)，已經(jīng)成為眾多國家的軍方及大學等研究機構(gòu)的研究熱點。 本文在分析借鑒了國內(nèi)外研究情況基礎(chǔ)上，對小型無人直升機進行了分析，介紹了小型無人直升機飛行原理及特點，建立了其數(shù)學模型，利用流體仿真軟件分析了機身表面壓力分布。利用MATLAB模糊控制工具箱，對模糊自適應(yīng)PID控制率應(yīng)用于小型無人直升機的俯仰控制進行了仿真與研究。分模塊對飛控硬件系統(tǒng)進行了設(shè)計，，包括電源模塊、氣壓高度計模塊、姿態(tài)傳感模塊、衛(wèi)星定位模塊和數(shù)據(jù)存儲器模塊等，并對模塊進行了制作與測試。 在進行流場模擬運算方面，在CATIA中畫好模型，采用ANSYS ICEM CFD軟件對模型進行了網(wǎng)格劃分，生成了小型無人直升機機身的非結(jié)構(gòu)體網(wǎng)格，將網(wǎng)格數(shù)據(jù)導入到ANSYS FLUENT軟件中進行模擬運算，最終得到了機身表面的壓力分布圖。 在俯仰通道控制研究中，運用MATLAB提供的模糊控制工具箱，設(shè)計了模糊自適應(yīng)PID控制算法，通過編程仿真得到了控制器的階躍響應(yīng)，并與傳統(tǒng)PID進行對比分析，證明了模糊自適應(yīng)PID控制算法的有效性。 在飛控系統(tǒng)硬件設(shè)計方面，采用了TMS320F2812作為飛控計算機，充分考慮到小型無人直升機搭載負載能力較弱、采用電池供電等情況，選用了占用空間小且功耗低的L3G4200D與LSM303DLHC姿態(tài)傳感器，MS5611-01BA03氣壓高度計。定位模塊使用了中國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的北斗導航定位模塊，對其性能進行了詳細分析與測試。 在軟件結(jié)構(gòu)上，對各個模塊都進行了驅(qū)動設(shè)計，利用最小系統(tǒng)板對各模塊進行了應(yīng)用測試。
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【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：V275.1;V249.1

【參考文獻】

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3 聶資;陳銘;;電動直升機飛行性能計算和分析[J];北京航空航天大學學報;2012年09期

4 郭帥;陸耿;鐘宜生;;三自由度直升機模型辨識與控制[J];測控技術(shù);2012年03期

5 王琦;劉勇;徐世錄;;無人直升機的裝備概況與發(fā)展[J];艦船電子工程;2009年01期

6 張亞歐;呂恬生;杜建福;;小型無人直升機的縱向橫向解耦優(yōu)化控制[J];計算機工程與應(yīng)用;2006年19期

7 張釗,吳愛國,裴燕玲;模糊控制的模糊推理分析[J];控制與決策;2005年08期

8 徐國華,招啟軍;直升機旋翼計算流體力學的研究進展[J];南京航空航天大學學報;2003年03期

9 范玉梅,楊一棟,王新華;小型無人直升機穩(wěn)定桿建模與姿態(tài)系統(tǒng)設(shè)計[J];南京航空航天大學學報;2005年03期

10 朱清華;張呈林;;無人直升機設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)[J];航空制造技術(shù);2011年11期

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本文編號：1500533