本文關鍵詞：無人直升機控制系統(tǒng)設計及控制方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無人機廣泛應用在國防建設和國民經(jīng)濟建設中。無人直升機由于其自身的特點和應用領域,對它的研究有著理論意義、工程意義和經(jīng)濟意義。 從工程應用的角度出發(fā),在充分考慮了無人直升機特點的基礎上,設計了飛行控制器。該控制器通過機載傳感器獲取無人直升機的姿態(tài)信息,并將姿態(tài)信息和直升機的操縱數(shù)據(jù)一起回傳地面站。飛控器硬件設計中充分利用了80C196KC的性能,對實際飛行時可能出現(xiàn)的狀況硬件上做了相應的預防。飛控器軟件設計按照直升機控制的特點,本著實時的原則進行了設計。實現(xiàn)了多路HSI同時中斷,并對代碼進行了優(yōu)化。同時根據(jù)系統(tǒng)的要求,設計了通訊協(xié)議。地面站設計利用了數(shù)據(jù)庫技術,對遙測數(shù)據(jù)實時接收顯示并存儲。 發(fā)展高性能的無人直升機需要有精確、實際的動力學模型。從辨識的角度,在設計好的直升機飛行實驗基礎上,對懸停狀態(tài)下模型直升機各通道操縱量,加了持續(xù)激勵信號,采集得到試飛數(shù)據(jù)。對飛行數(shù)據(jù)進行了分析。得到了每個通道的輸入輸出數(shù)學模型。另外,對每個通道中存在的耦合關系進行了研究,并給出了數(shù)學模型。 利用各通道數(shù)學模型,研究了無人直升機的飛行控制技術,設計了控制率,得到了比較好的仿真效果。
【關鍵詞】：無人直升機 系統(tǒng)辨識 飛行控制 硬件設計 單片機 軟件設計
【學位授予單位】：西北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：V249
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 第一章 緒論7-14
• 1．1 引 言7-10
• 1．1．1 無人機概述7-9
• 1．1．2 論文背景及研究意義9-10
• 1．2 系統(tǒng)總體方案設計10-13
• 1．2．1 需求分析10
• 1．2．2 無人直升機控制系統(tǒng)總體測控方案10-11
• 1．2．3 設計過程11
• 1．2．4 實驗條件11-12
• 1．2．5 模型直升機的特點12-13
• 1．3 論文結構安排13-14
• 第二章系統(tǒng)建模的數(shù)學基礎14-28
• 2．1 系統(tǒng)辨識14-17
• 2．1．1 辨識原理14-15
• 2．1．2 辨識的內(nèi)容與步驟15-16
• 2．1．3 建模的兩種基本方法16-17
• 2．2 辨識方法17-20
• 2．2．1 非參數(shù)模型辨識方法17-18
• 2．2．2 參數(shù)模型辨識方法18-20
• 2．3 開環(huán)辨識問題的實際考慮20-23
• 2．3．1 模型類的選擇20-21
• 2．3．2 準則函數(shù)的選擇21-22
• 2．3．3 算法初始值的選擇22-23
• 2．4 無人直升機的數(shù)學建模23-27
• 2．4．1 模型直升機的特點23-24
• 2．4．2 辨識用外加激勵的選擇24-25
• 2．4．3 模型直升機建模25-27
• 本章小結27-28
• 第三章 數(shù)據(jù)采編系統(tǒng)方案設計28-50
• 3．1 飛行數(shù)據(jù)采編系統(tǒng)總體方案設計28-34
• 3．1．1 整體系統(tǒng)描述28-29
• 3．1．2 飛行平臺29-31
• 3．1．3 系統(tǒng)其它組成部件31-34
• 3．2 控制器硬件設計34-40
• 3．2．1 控制器設計原則35-37
• 3．2．2 控制器硬件基本組成37-38
• 3．2．3 控制器硬件內(nèi)核設計38-39
• 3．2．4 CPU內(nèi)核的端口分配39
• 3．2．5 控制器的串口通訊39-40
• 3．3 控制器軟件設計40-44
• 3．3．1 控制器軟件需求分析40
• 3．3．2 軟件設計總體框架40-43
• 3．3．3 飛行控制器通訊軟件設計43-44
• 3．4 地面站的設計44-49
• 3．4．1 地面站概述44-45
• 3．4．2 ODBC及 MFC提供的 ODBC數(shù)據(jù)庫類45
• 3．4．3 在 VC中運用 ODBC實現(xiàn)地面站設計45-49
• 本章小結49-50
• 第四章 無人直升機模型的建立50-82
• 4．1 數(shù)據(jù)的采集與數(shù)據(jù)處理程序設計51-53
• 4．1．1 干擾值的產(chǎn)生和預防51-52
• 4．1．2 采集數(shù)據(jù)的預處理52-53
• 4．2 傾斜通道模型辨識53-63
• 4．2．1 傾斜通道簡介53-54
• 4．2．2 原始數(shù)據(jù)的獲得與處理54-57
• 4．2．3 模型的建立57-59
• 4．2．4 模型驗證59-60
• 4．2．5 橫向周期變矩持續(xù)輸入下的耦合關系60-63
• 4．3 俯仰通道模型辨識63-69
• 4．3．1 俯仰通道簡介63-64
• 4．3．2 原始數(shù)據(jù)獲得與處理64-65
• 4．3．3 模型的建立65-66
• 4．3．4 模型驗證66
• 4．3．5 縱向周期變矩持續(xù)輸入下的藕合關系66-69
• 4．4 航向通道模型辨識69-76
• 4．4．1 航向通道簡介69-70
• 4．4．2 原始數(shù)據(jù)獲得與處理70-71
• 4．4．3 模型的建立71-72
• 4．4．4 模型驗證72-73
• 4．4．5 航向操縱量輸入下的藕合關系73-76
• 4． 5 航向通道陀螺儀的辨識76-81
• 4．5．1 陀螺儀簡介76-77
• 4．5．2 陀螺儀辨識的必要性及模型結構的獲得77-78
• 4．5．3 參數(shù)的辨識78-80
• 4．5．4 結論80-81
• 本章小結81-82
• 第五章 模型直升機控制方法研究82-97
• 5．1 模型直升機的橫側向控制82-86
• 5．1．1 傾斜通道姿態(tài)保持控制率設計82-84
• 5．1．2 橫向向周期變矩輸入下的航向保持控制率設計84-86
• 5．2 模型直升機的縱向控制86-92
• 5．2．1 俯仰通道姿態(tài)保持控制率設計86-90
• 5．2．2 縱向周期變矩輸入下的航向保持控制率設計90-92
• 5．3 模型直升機的航向控制92-96
• 5．3．1 航向通道姿態(tài)保持控制率設計92-94
• 5．3．2 航向通道傾斜角姿態(tài)保持控制率設計94-96
• 本章小結96-97
• 總結與展望97-98
• 作者在碩士期間發(fā)表的論文98-99
• 致謝99-100
• 參考文獻100-103

【引證文獻】

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  本文關鍵詞：無人直升機控制系統(tǒng)設計及控制方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：314696