本文關鍵詞：適用于小型飛艇的動力控制系統(tǒng)設計

  更多相關文章： 小型飛艇 航空發(fā)動機 動力控制系統(tǒng) 推進系統(tǒng) 曲線擬合

【摘要】：這幾年隨著多旋翼無人機的商業(yè)化推廣,無人機技術在不斷進步。能源問題成為決定無人機應用領域的一個關鍵因素。當前能源技術條件下,多旋翼無人機最長駐空時間很難超過三個小時。飛艇是一種略輕于空氣的航空器。飛艇內部充滿了密度低于空氣的氦氣,因此飛艇的重量大部分被氣體產(chǎn)生的浮力所抵消,飛艇推進系統(tǒng)只需要很小的推力就可以讓飛艇飛起來。飛艇的這種特性與其他類型的無人機相比,其最大的優(yōu)勢就是滯空時間長、載重量大。飛艇的滯空時間通常以“小時”或者“天”為單位進行評估,這種特性無論在民用領域還是軍事領域都有關闊的應用前景。對于采用航空發(fā)動機作為推進系統(tǒng)的小型飛艇而言,燃油是推進系統(tǒng)的主要能源,能否實現(xiàn)發(fā)動機的高效控制,提高推進系統(tǒng)的燃油利用率,將直接影響飛艇的滯空時間。課題采用林巴赫L275E型活塞發(fā)動機為小型飛艇設計了一套完整的動力控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能實現(xiàn)對推進系統(tǒng)中供油系統(tǒng)的監(jiān)測、油泵控制、發(fā)動機轉速監(jiān)測、發(fā)動機風門控制及發(fā)動機缸體溫度監(jiān)測等任務,全方位掌握飛艇推進系統(tǒng)中各關鍵節(jié)點的工作情況。課題首先簡單介紹了國內外飛艇的研究狀況,重點分析了小型飛艇推進系統(tǒng)存在的問題,并根據(jù)這些問題提出了具體的解決方案。從需求分析到平臺選擇及實現(xiàn)方式進行了一系列的論證,最后根據(jù)實際需求對這些方案進行了詳細的實驗。得到了L275E型航空發(fā)動機的“油門-推力”曲線、“油門-轉速”曲線。最后通過曲線擬合得到了L275E型航空發(fā)動機的推力控制函數(shù),Cortex-M4內核高性能單片機結合磁電機信號采集電路、熱電偶溫度采集電路及其他傳感器模塊,配合高效軟件控制,完成了動力控制系統(tǒng)的軟硬件設計,經(jīng)過測試驗證系統(tǒng)功能滿足設計需求,符合小型飛艇的使用要求。
【關鍵詞】：小型飛艇 航空發(fā)動機 動力控制系統(tǒng) 推進系統(tǒng) 曲線擬合
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V274
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 引言8-13
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 研究內容9-10
• 1.3 研究思路與工作任務10-11
• 1.4 論文結構11-12
• 1.5 本章總結12-13
• 第2章 飛艇動力系統(tǒng)簡介與平臺的選型13-25
• 2.1 飛艇動力系統(tǒng)簡介13-20
• 2.2 林巴賀DL275E型航空發(fā)動機簡介20-22
• 2.3 控制系統(tǒng)主控MCU簡介22-24
• 2.4 本章小結24-25
• 第3章 動力控制系統(tǒng)需求分析與設計25-35
• 3.1 系統(tǒng)需求分析25-26
• 3.1.1 性能需求分析25-26
• 3.1.2 功能需求分析26
• 3.2 總體設計方案26-27
• 3.3 測試系統(tǒng)的搭建及控制模型的建立27-34
• 3.4 本章小結34-35
• 第4章 動力控制系統(tǒng)硬件設計及軟件實現(xiàn)35-70
• 4.1 電源電路設計35-37
• 4.2 外設的隔離驅動控制硬件設計與軟件實現(xiàn)37-47
• 4.2.1 油泵驅動控制硬件設計與軟件實現(xiàn)38-41
• 4.2.2 油門舵機驅動控制硬件設計與軟件實現(xiàn)41-45
• 4.2.3 發(fā)動機熄火控制硬件設計與軟件實現(xiàn)45-47
• 4.3 飛艇供油系統(tǒng)的監(jiān)測硬件設計與軟件實現(xiàn)47-58
• 4.3.1 油箱油位監(jiān)測功能硬件設計與軟件實現(xiàn)48-53
• 4.3.2 油路油量監(jiān)測功能硬件設計與軟件實現(xiàn)53-58
• 4.4 發(fā)動機轉速監(jiān)測功能硬件設計與軟件實現(xiàn)58-62
• 4.4.1 發(fā)動機轉速監(jiān)測功能硬件設計58-61
• 4.4.2 發(fā)動機轉速監(jiān)測軟件實現(xiàn)61-62
• 4.5 發(fā)動機缸體溫度監(jiān)測功能硬件設計與軟件實現(xiàn)62-67
• 4.5.1 發(fā)動機缸體溫度監(jiān)測功能硬件設計62-65
• 4.5.2 發(fā)動機缸體溫度監(jiān)測軟件實現(xiàn)65-67
• 4.6 主通訊功能硬件設計與軟件實現(xiàn)67-69
• 4.6.1 主通訊功能硬件設計67-68
• 4.6.2 主通訊功能軟件實現(xiàn)68-69
• 4.7 本章小結69-70
• 第5章 系統(tǒng)功能測試與總結70-78
• 5.1 系統(tǒng)功能測試平臺的搭建70-72
• 5.2 功能測試步驟及測試數(shù)據(jù)整理72-74
• 5.3 其他測試要求74-75
• 5.4 系統(tǒng)測試總結75-77
• 5.5 本章小結77-78
• 總結與展望78-80
• 致謝80-81
• 參考文獻81-85
• 附錄85-86

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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本文編號：1010733