旋翼機(jī)是一種以旋翼為升力面的飛行器,具有可垂直起降、可懸停等飛行特點(diǎn),在軍事和民用上應(yīng)用廣泛。本文以一種新構(gòu)型無人旋翼機(jī)為研究對(duì)象,為了使其實(shí)現(xiàn)自主飛行,根據(jù)已有的飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),結(jié)合飛行力學(xué)、自動(dòng)控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)等相關(guān)學(xué)科,對(duì)旋翼機(jī)進(jìn)行了飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先在對(duì)無人旋翼機(jī)調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,提出一種新型的無人旋翼機(jī)設(shè)計(jì)方案。分析這種旋翼機(jī)的飛行原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行了力和力矩的分析,建立了該型旋翼機(jī)的數(shù)學(xué)模型。結(jié)合該無人機(jī)的十二階狀態(tài)方程,分析了這種旋翼機(jī)的耦合性和穩(wěn)定性,闡述了這種新型結(jié)構(gòu)旋翼機(jī)的控制難點(diǎn)。提出了新型無人旋翼機(jī)的一種飛行控制策略,設(shè)計(jì)了自主導(dǎo)航控制回路,包括高度控制回路、速度控制回路、姿態(tài)控制回路。對(duì)無人旋翼機(jī)飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟件和硬件的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)該旋翼機(jī)自主飛行。最后,結(jié)合數(shù)學(xué)模型和控制策略,編寫了該旋翼機(jī)的仿真軟件,用來驗(yàn)證控制策略的有效性。經(jīng)過若干科目的仿真,證實(shí)提出的控制策略能實(shí)現(xiàn)該無人旋翼機(jī)的自主飛行。 

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第一章 緒論
    1.1 背景研究
    1.2 無人旋翼機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 一種新型的無人旋翼機(jī)
    1.5 論文研究?jī)?nèi)容概要
    1.6 本章小結(jié)
第二章 無人旋翼機(jī)建模與分析
    2.1 坐標(biāo)定義及轉(zhuǎn)換關(guān)系
    2.2 力的建模與分析
    2.3 力矩的建模與分析
    2.4 全量數(shù)學(xué)模型
    2.5 模型分析
        2.5.1 耦合性分析
        2.5.2 穩(wěn)定性分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 新型無人旋翼機(jī)的飛行控制策略
    3.1 控制需求和控制策略
    3.2 飛行模態(tài)分析
    3.3 無人旋翼機(jī)控制回路設(shè)計(jì)
        3.3.1 姿態(tài)控制回路
        3.3.2 速度控制回路
        3.3.3 高度控制回路
        3.3.4 自主導(dǎo)航控制回路
    3.4 本章小結(jié)
第四章 無人旋翼機(jī)飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 飛行控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
    4.2 機(jī)載飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.2.1 硬件部分
        4.2.2 軟件部分
    4.3 地面測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.3.1 硬件設(shè)計(jì)
        4.3.2 軟件設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 無人旋翼機(jī)控制策略仿真驗(yàn)證
    5.1 仿真目的
    5.2 全數(shù)字仿真
    5.3 仿真內(nèi)容及結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 進(jìn)一步工作建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研工作



本文編號(hào)：3670884