發(fā)布時間：2022-12-18 03:54

　　傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器在飛行過程中是一個時變的非線性系統(tǒng),而且其飛行模式多樣,飛行包線大,為了提高傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的飛行安全性,維持其飛行過程的穩(wěn)定性和安全性,其飛行過程的控制律設(shè)計問題十分關(guān)鍵。首先,本文建立了傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的非線性模型,對非線性模型進行配平計算得到了全包線內(nèi)各平衡工作點的線性模型,獲取了傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的先驗知識,并針對傾轉(zhuǎn)旋翼飛行動力學(xué)模型進行仿真實驗設(shè)計。其次,本文通過分析飛行試驗數(shù)據(jù)誤差來源,針對常值偏差、尺度因子誤差以及漂移誤差等確定性誤差,采用擴展卡爾曼濾波算法對飛行試驗數(shù)據(jù)進行相容性檢測與重構(gòu);針對噪聲等不確定性誤差,采用抗野值擴展卡爾曼濾波算法實現(xiàn)在線進行野值的剔除與補正。再次,通過對辨識算法進行分析,分析了離線辨識算法和在線辨識算法的適用性。通過對比采用頻率響應(yīng)辨識和子空間法以及預(yù)報誤差法對傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器在直升機模式、過渡模式和飛機模式下進行離線辨識,并采用帶遺忘因子增廣最小二乘法進行傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的在線辨識,實現(xiàn)內(nèi)環(huán)動態(tài)逆控制在線自適應(yīng)調(diào)整,完成自適應(yīng)控制律設(shè)計。最后,本文基于MATLAB和FlinghtGear平臺,通過對傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器在三個模式下進行離線辨... 

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器飛行控制研究現(xiàn)狀
        1.2.2 自適應(yīng)控制研究現(xiàn)狀
        1.2.3 系統(tǒng)辨識研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容和思路
第二章 傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器先驗知識及飛行試驗設(shè)計
    2.1 傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器機理建模
        2.1.1 參考坐標(biāo)系
        2.1.2 氣動模型
        2.1.3 六自由度動力學(xué)方程
        2.1.4 非線性模型的配平計算
    2.2 飛行仿真試驗設(shè)計
        2.2.1 FlightGear實驗仿真平臺簡介
        2.2.2 仿真實驗設(shè)計
    2.3 小結(jié)
第三章 飛行數(shù)據(jù)在線預(yù)處理與重構(gòu)
    3.1 飛行試驗數(shù)據(jù)誤差來源分析
    3.2 數(shù)據(jù)相容性檢測與重構(gòu)
        3.2.1 相容性檢測方程
        3.2.2 傳感器模型
        3.2.3 擴展卡爾曼濾波算法
        3.2.4 算例
    3.3 抗野值擴展卡爾曼濾波算法
    3.4 本章小結(jié)
第四章 辨識算法研究
    4.1 系統(tǒng)辨識原理
    4.2 離線辨識
        4.2.1 頻率響應(yīng)辨識
        4.2.2 子空間法
        4.2.3 預(yù)報誤差法
    4.3 在線辨識
        4.3.1 EKF在線參數(shù)估計
        4.3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型辨識
        4.3.3 帶遺忘因子增廣最小二乘
    4.4 本章小結(jié)
第五章 傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器自適應(yīng)飛行控制律設(shè)計
    5.1 傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器控制律設(shè)計
        5.1.1 傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器控制律結(jié)構(gòu)設(shè)計
        5.1.2 基于內(nèi)外環(huán)回路的控制律設(shè)計
    5.2 自適應(yīng)控制律設(shè)計
        5.2.1 在線自適應(yīng)控制策略
        5.2.2 直升機模式自適應(yīng)控制律設(shè)計
        5.2.3 飛機模式自適應(yīng)控制律設(shè)計
        5.2.4 過渡模式自適應(yīng)控制律設(shè)計
    5.3 全包線仿真驗證
    5.4 FlightGear可視化仿真驗證
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]小型無人傾轉(zhuǎn)旋翼機飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(英文)[J]. 宋彥國,王煥瑾.  Chinese Journal of Aeronautics. 2009(03)
[4]模型直升機懸停狀態(tài)下飛行力學(xué)模型辨識[J]. 孫濤,宋彥國,張呈林.  航空學(xué)報. 2009(01)
[5]基于子空間法的小型直升機飛行力學(xué)模型辨識[J]. 孫濤,宋彥國,張呈林.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2008(05)
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[10]直升機橫側(cè)穩(wěn)定性試飛數(shù)據(jù)計算法[J]. 秦超敏,張西.  飛行力學(xué). 1998(01)

博士論文
[1]無人傾轉(zhuǎn)旋翼機飛行控制研究[D]. 郭劍東.南京航空航天大學(xué) 2013
[2]航天器姿態(tài)系統(tǒng)的自適應(yīng)魯棒控制[D]. 袁國平.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]空天飛行器基于模糊理論的魯棒自適應(yīng)控制研究[D]. 王玉惠.南京航空航天大學(xué) 2008

碩士論文
[1]無人傾轉(zhuǎn)旋翼機飛行力學(xué)建模與姿態(tài)控制技術(shù)研究[D]. 沙虹偉.南京航空航天大學(xué) 2007



本文編號：3721285