無人直升機(jī)電動(dòng)尾槳利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)直升機(jī)尾槳,相比機(jī)械傳動(dòng)式尾槳,電動(dòng)尾槳機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易維護(hù)、噪音低、振動(dòng)小、清潔無污染、可靠性高。此外,電動(dòng)尾槳與直升機(jī)主旋翼解耦,可提高尾槳控制的靈活性與偏航機(jī)動(dòng)性。本論文以小型無人直升機(jī)電動(dòng)尾槳偏航通道為研究對(duì)象,使用非線性自抗擾控制方法控制直升機(jī)電動(dòng)尾槳偏航通道。首先,計(jì)算直升機(jī)尾槳的功率,該功率計(jì)算一是為電動(dòng)尾槳系統(tǒng)選擇電機(jī)做參考,二是從該功率計(jì)算過程可知:電動(dòng)尾槳功率消耗隨尾槳轉(zhuǎn)速升高而增大、減小而降低。因此,可選擇直升機(jī)偏航機(jī)動(dòng)性低的飛行工況,如懸停時(shí)降低電動(dòng)尾槳轉(zhuǎn)速以減小尾槳功率消耗。其次,根據(jù)電動(dòng)尾槳偏航通道的控制要求:偏航通道動(dòng)態(tài)不確定性大、非線性空氣動(dòng)力學(xué)、外界擾動(dòng)與系統(tǒng)自身擾動(dòng)因素等影響。要求所使用的控制方法對(duì)電動(dòng)尾槳模型依賴度不高,且控制參數(shù)可調(diào)整,經(jīng)過分析,非線性自抗擾控制符合上述電動(dòng)尾槳的控制要求,因此選用非線性自抗擾控制方法控制電動(dòng)尾槳偏航通道。然后建立了電動(dòng)尾槳偏航通道的仿真模型,建立了自抗擾控制的控制模型,仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn):常規(guī)自抗擾控制電動(dòng)尾槳偏航通道使得輸出偏航角存在小幅度抖動(dòng),究其原因,是控制律中的非線性函數(shù)拐點(diǎn)處不平...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 本文研究背景及研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)及研究?jī)?nèi)容
第二章 小型無人直升機(jī)尾槳功率消耗計(jì)算
    2.1 試驗(yàn)無人直升機(jī)及其參數(shù)
    2.2 主旋翼功率計(jì)算
        2.2.1 主旋翼下洗流計(jì)算
        2.2.2 主旋翼功率計(jì)算
    2.3 尾槳各功率計(jì)算
        2.3.1 尾槳拉力計(jì)算
        2.3.2 尾槳下洗流計(jì)算
        2.3.3 尾槳總功率
    2.4 整機(jī)功率計(jì)算
    2.5 尾槳功率計(jì)算結(jié)果分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 定轉(zhuǎn)速電動(dòng)尾槳改進(jìn)自抗擾控制方法
    3.1 電動(dòng)尾槳偏航控制要求
    3.2 電動(dòng)尾槳偏航通道控制建模
    3.3 非線性自抗擾控制
        3.3.1 跟蹤-微分器(TD)與過渡過程
        3.3.2 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(ESO)
        3.3.3 非線性狀態(tài)誤差反饋控制律(NLSEF)
        3.3.4 完整算法
    3.4 電動(dòng)尾槳非線性自抗擾控制方法
    3.5 電動(dòng)尾槳非線性自抗擾控制律的改進(jìn)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 變轉(zhuǎn)速電動(dòng)尾槳改進(jìn)自抗擾控制方法
    4.1 電動(dòng)尾槳轉(zhuǎn)速與槳距角變化分析
        4.1.1 電動(dòng)尾槳功率與轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系
        4.1.2 電動(dòng)尾槳轉(zhuǎn)速與槳距角的協(xié)同變化
    4.2 尾槳電機(jī)轉(zhuǎn)速的自抗擾控制
    4.3 變轉(zhuǎn)速電動(dòng)尾槳偏航控制方法
    4.4 本章小結(jié)
第五章 仿真與地面試驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 基于改進(jìn)非線性函數(shù)的自抗擾電動(dòng)尾槳仿真結(jié)果
        5.1.1 非線性自抗擾仿真參數(shù)整定
        5.1.2 仿真結(jié)果分析與對(duì)比
    5.2 電動(dòng)尾槳能耗優(yōu)化仿真結(jié)果對(duì)比
    5.3 電動(dòng)尾槳地面試驗(yàn)驗(yàn)證
        5.3.1 電動(dòng)尾槳地面實(shí)驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介
        5.3.2 改進(jìn)非線性函數(shù)自抗擾控制的試驗(yàn)結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 本文研究工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3737398