發(fā)布時間：2021-09-17 05:21

　　傾轉(zhuǎn)旋翼機結(jié)合了直升機和飛機的優(yōu)點,既有直升機空中懸停和垂直起降的特性,又兼有固定翼飛機高速飛行的性能。然而,旋翼短艙傾轉(zhuǎn)會引起飛行器氣動外形變化,特別是過渡飛行模式通道軸間耦合強、操縱舵面冗余,給飛行控制律設(shè)計帶來了較大的困難。本文以小型無人傾轉(zhuǎn)旋翼機為研究對象,以保證傾轉(zhuǎn)旋翼機能夠?qū)崿F(xiàn)全模式飛行為目標(biāo),分析和研究了無人傾轉(zhuǎn)旋翼機飛行控制律設(shè)計和基于低成本傳感器的組合導(dǎo)航算法等關(guān)鍵技術(shù)。首先,采用機理建模的方法,建立了傾轉(zhuǎn)旋翼機各部件的氣動力和力矩模型,根據(jù)牛頓第二定律和動量矩定理得到傾轉(zhuǎn)旋翼機的六自由度動力學(xué)方程,建立了傾轉(zhuǎn)旋翼機的非線性飛行動力學(xué)數(shù)學(xué)模型,為全模式飛行控制律設(shè)計提供模型基礎(chǔ)。其次,設(shè)計了無人傾轉(zhuǎn)旋翼機的全模式飛行控制律。針對傾轉(zhuǎn)旋翼機過渡過程中操縱面冗余、通道耦合嚴(yán)重的問題,對飛行器在過渡模式下的舵面分配策略以及控制通道切換策略進行了研究,設(shè)計了基于自抗擾控制方法的姿態(tài)控制器。根據(jù)飛行控制的特點,將自抗擾控制器的結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化,減少了擴張狀態(tài)觀測器的階數(shù),采用跟蹤微分器的微分輸出作為姿態(tài)角速率指令,簡化了姿態(tài)控制器的結(jié)構(gòu)。通過仿真,驗證了自抗擾控制的精確性、穩(wěn)定性... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

XV-3傾轉(zhuǎn)旋翼機

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文圖 1.3）是第一架相較于傳統(tǒng)直升機實現(xiàn)高速性能的傾轉(zhuǎn)旋翼解決 XV-3 存在的一些問題而研制的。XV-3 的發(fā)動機安裝在從機身輸送到翼尖轉(zhuǎn)子的驅(qū)動軸，傳輸系統(tǒng)消耗了大量的功率艙內(nèi)，直接與旋翼轉(zhuǎn)子連接，相比于 XV-3，裝機功率增加近 相差不大，最大起飛重量達到 6000kg，最大速度可達 557k

圖 1.3 XV-15 傾轉(zhuǎn)旋翼機，伊朗人質(zhì)危機期間鷹爪行動的失敗，突顯出美國國防部對于新型遠程需求。1981 年，美國國防部啟動了“多軍種先進垂直起降飛機（Joint-sing Experimental, JVX）”項目。1983 年，Bell Helicopter 與 Boeing 公司ing V-22 魚鷹傾轉(zhuǎn)旋翼機[10]（圖 1.4）。1989 年，V-22 完成首次試飛，經(jīng)修改之后，V-22 于 2007 在美國海軍陸戰(zhàn)隊服役，2009 在美國空軍開始阿富汗、利比亞和科威特的運輸和醫(yī)療行動中。


本文編號：3398049