本文關鍵詞：無尾式無人機飛行動力學分析及飛行仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文的研究目的是對無尾式無人機的飛行動力學特性進行分析研究,初步評價其操縱與穩(wěn)定性能,從而為飛機的設計與研制提供一定的參考。文章主要運用了基本運動方程線化進行基本模態(tài)計算分析和建立全量方程進行三維虛擬飛行仿真研究兩種方法來定量與定性的分析與評估無尾式無人機的飛行動力學特性。主要研究內容如下: 1、 運用了計算機輔助設計方法建立無人機三維外形,并運用商業(yè)氣動數(shù)值分析軟件計算了其氣動性能。 2、 通過對無人機基本運動方程的線化,建立其狀態(tài)方程,運用 MATLAB 控制分析軟件分析計算縱向基本模態(tài)的操縱響應,并進行了縱向增穩(wěn)控制設計。 3、 運用 DirectX、面向對象編程與數(shù)據(jù)庫等技術,實現(xiàn)了基于 PC 機的三維虛擬飛行仿真系統(tǒng),通過人機交互飛行,可以比較直觀地顯示無人機的姿態(tài)與軌跡隨操縱輸入變化而變化,同時也可記錄分析仿真飛行數(shù)據(jù),從而對無尾式無人機的穩(wěn)定性與操縱性能進行定性與定量的分析評估。
【關鍵詞】：無人機 飛行動力學 運動方程 飛行仿真
【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】：2005
【分類號】：V212
【目錄】：

• 第一章 緒論8-13
• 1.1 課題背景8
• 1.2 無尾布局飛機氣動特性8-10
• 1.3 課題相關研究領域10-12
• 1.3.1 計算機輔助三維建模10
• 1.3.2 應用計算空氣動力學10-11
• 1.3.3 實時飛行仿真系統(tǒng)研究開發(fā)11-12
• 1.4 論文主要研究內容與方法12-13
• 第二章 無人機三維表面模型建立及氣動特性計算13-25
• 2.1 無人機的氣動外形13
• 2.2 無人機三維外形模型建立13-18
• 2.2.1 無人機三維外形模型建立原理方法13-17
• 2.2.2 無人機三維外形建立17-18
• 2.3 無人機氣動特性計算18-24
• 2.3.1 MGAERO 的結構19-20
• 2.3.2 無人機氣動特性計算20-24
• 2.4 本章小結24-25
• 第三章 無人機飛行動力學分析25-38
• 3.1 引言25
• 3.2 飛行器的運動方程25-30
• 3.2.1 運動變量及坐標系25-27
• 3.2.2 質心移動的動力學方程和運動學方程27-29
• 3.2.3 繞質心轉動的動力學和運動學方程29-30
• 3.3 運動方程的線化30-31
• 3.3.1 力和力矩偏量30-31
• 3.3.2 縱向小擾動方程組31
• 3.4 縱向穩(wěn)定性和操縱性分析31-34
• 3.5 無人機縱向穩(wěn)定控制初步設計34-36
• 3.6 本章小結36-38
• 第四章 無人機仿真模型建立及仿真算法設計38-50
• 4.1 引言38-39
• 4.2 無人機彈射起飛階段動力學模型39
• 4.3 用四元數(shù)表示的無人機飛行動力學方程39-42
• 4.4 無人機動力裝置模型42
• 4.5 無人機氣動力及力矩模型42-43
• 4.6 風場景模型43-46
• 4.6.1 平均風43
• 4.6.2 大氣紊流43-46
• 4.7 飛行動力學方程的數(shù)值解法46-49
• 4.7.1 Runge-Kutta 法46
• 4.7.2 線性多步法46-47
• 4.7.3 實時仿真算法47-49
• 4.8 本章小結49-50
• 第五章 無人機飛行仿真研究50-60
• 5.1 概述50
• 5.2 仿真軟件開發(fā)中涉及的技術簡介50-53
• 5.2.1 軟件工程50
• 5.2.2 面向對象編程50-51
• 5.2.3 DirectX 技術51-53
• 5.3 實時仿真系統(tǒng)開發(fā)53-58
• 5.3.1 需求分析53-54
• 5.3.2 概要設計54
• 5.3.3 詳細設計54-55
• 5.3.4 Windows 操作系統(tǒng)下實時仿真軟件的實現(xiàn)研究55-57
• 5.3.5 用戶界面設計57-58
• 5.4 飛行仿真結果分析58-59
• 5.5 本章小結59-60
• 第六章 結論與深化60-61
• 參考文獻61-63
• 致謝63-64
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的相關論文64

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本文編號：368783