本文關鍵詞：無人傾轉旋翼機快速控制原型技術研究

  更多相關文章： 無人傾轉旋翼機 飛行控制系統(tǒng) 快速控制原型 LabVIEW CompactRIO

【摘要】：傾轉旋翼機是一種新構型飛行器,具有直升機和固定翼的雙重特點,傾轉旋翼機的飛行控制技術一直是無人傾轉旋翼機研究的關鍵技術之一。隨著對自動飛行功能要求越來越高,控制算法越來越復雜,傳統(tǒng)的飛行器控制系統(tǒng)設計方法越來越不能滿足現代飛行器控制系統(tǒng)的設計要求�？焖倏刂圃图夹g基于通用接口的高計算能力的硬件平臺和代碼自動生成技術,可以非常高效的創(chuàng)建控制器快速原型并進行控制律驗證,提高控制系統(tǒng)的開發(fā)效率。本文以無人傾轉旋翼機飛行控制系統(tǒng)為研究對象,基于CompactRIO進行快速控制原型技術研究。首先分析了樣例無人傾轉旋翼機的動力學特性,然后針對傾轉旋翼機過渡飛行模式特性,采用動態(tài)逆控制結合PID的控制方法設計了傾轉旋翼機全包線飛行控制律,采用合理的切換策略保證了傾轉旋翼機全模式的穩(wěn)定飛行;根據傾轉旋翼機飛行控制律設計要求,確定了傾轉旋翼機的快速控制原型總體方案,并根據方案進行機載航電設備選型,建立了無人傾轉旋翼機快速控制原型;利用LabVIEW開發(fā)了基于CompactRIO的快速控制原型的傳感器數據采集程序和舵機控制程序;利用LabVIEW的控制設計和仿真模塊快速搭建全包線控制算法;開發(fā)了快速原型控制臺程序,并進行快速控制原型的控制律驗證,為傾轉旋翼機的成功試飛奠定了基礎。
【關鍵詞】：無人傾轉旋翼機 飛行控制系統(tǒng) 快速控制原型 LabVIEW CompactRIO
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V279;V249.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注釋表12-13
• 縮略詞13-14
• 第一章 緒論14-21
• 1.1 研究背景及意義14-15
• 1.2 快速控制原型技術概述15-17
• 1.2.1 快速控制原型開發(fā)原理15-16
• 1.2.2 快速控制原型國內外發(fā)展現狀16-17
• 1.3 NI快速控制原型概述17-19
• 1.3.1 LabVIEW18
• 1.3.2 CompactRIO18-19
• 1.4 本文的主要研究內容19-21
• 第二章 無人傾轉旋翼機飛行動力學與飛行控制21-42
• 2.1 無人傾轉旋翼機飛行動力學分析21-31
• 2.1.1 無人傾轉旋翼機模型21-23
• 2.1.2 傾轉旋翼機飛行動力學模型配平23-25
• 2.1.3 傾轉旋翼機穩(wěn)定性分析25-26
• 2.1.4 傾轉旋翼機操縱響應分析26-31
• 2.2 飛行控制律設計31-40
• 2.2.1 旋翼操縱控制器設計31-33
• 2.2.2 舵面操縱控制器設計33-38
• 2.2.3 傾轉旋翼機全包線控制仿真38-40
• 2.3 本章小結40-42
• 第三章 基于CompactRIO的無人傾轉旋翼機快速原型方案42-51
• 3.1 無人傾轉旋翼機飛行控制系統(tǒng)42-43
• 3.1.1 機載系統(tǒng)42-43
• 3.1.2 地面系統(tǒng)43
• 3.2 快速控制原型方案43-50
• 3.2.1 CompactRIO硬件平臺44-46
• 3.2.2 傳感器模塊46-49
• 3.2.3 執(zhí)行機構和控制臺49-50
• 3.3 本章小結50-51
• 第四章 快速控制原型控制和數據采集51-68
• 4.1 LabVIEW串口通信51-52
• 4.1.1 VISA串口通信51-52
• 4.1.2 串口擴展模塊的串口通信52
• 4.2 快速控制原型傳感器數據采集和舵機控制52-67
• 4.2.1 KS109數據采集52-55
• 4.2.2 差分GPS數據采集55-60
• 4.2.3 MTi-G數據采集60-65
• 4.2.4 舵機控制65-66
• 4.2.5 模塊化驅動程序66-67
• 4.3 本章小結67-68
• 第五章 快速控制原型實現及實驗68-75
• 5.1 快速控制原型實現68-69
• 5.2 快速控制原型實驗69-74
• 5.2.1 控制臺程序開發(fā)69-70
• 5.2.2 快速控制原型實驗70-74
• 5.3 本章小結74-75
• 第六章 總結與展望75-77
• 6.1 論文工作總結75
• 6.2 未來工作展望75-77
• 參考文獻77-80
• 致謝80-81
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文81

【參考文獻】

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本文編號：1124409