小型無(wú)人直升機(jī)是一種高度智能,可以代替人類完成各種高難度任務(wù)的飛行器,具有體型小、隱蔽性強(qiáng)、機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn),在民用和軍事等領(lǐng)域具有很廣泛的應(yīng)用。隨著科技的發(fā)展,小型無(wú)人直升機(jī)逐漸成為國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。本文圍繞著小型無(wú)人直升機(jī)的建模和魯棒飛行控制展開研究,具體的研究的內(nèi)容以及成果如下:首先,建立了小型無(wú)人直升機(jī)的非線性與線性化模型。對(duì)小型無(wú)人直升機(jī)的各個(gè)部分進(jìn)行受力分析,根據(jù)力、力矩與小型無(wú)人直升機(jī)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,建立小型無(wú)人直升機(jī)的非線性模型;利用小擾動(dòng)線性化的方法對(duì)非線性模型進(jìn)行線性化,并通過(guò)測(cè)量和計(jì)算,給出了線性模型中的部分參數(shù)。然后,搭建了小型無(wú)人直升機(jī)的辨識(shí)平臺(tái),并通過(guò)系統(tǒng)辨識(shí)的方法進(jìn)行模型參數(shù)優(yōu)化。通過(guò)軟件和硬件的設(shè)計(jì),完成了對(duì)小型無(wú)人直升機(jī)姿態(tài)數(shù)據(jù)的采集,濾波,計(jì)算,傳輸?shù)?設(shè)計(jì)了地面站系統(tǒng),接收采集到的姿態(tài)數(shù)據(jù)并記錄;利用記錄的姿態(tài)數(shù)據(jù),采用幅頻特性曲線擬合的方法,對(duì)小型無(wú)人直升機(jī)的模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。其次,考慮到小型無(wú)人直升機(jī)所受到的干擾,設(shè)計(jì)了一種基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的H_∞魯棒跟蹤控制器,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了軌跡跟蹤控制器的設(shè)計(jì)。該方法通過(guò)擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器對(duì)...

【文章頁(yè)數(shù)】：117 頁(yè)

【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 研究背景及意義
    1.2 小型無(wú)人直升機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 小型無(wú)人直升機(jī)建模的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 小型無(wú)人直升機(jī)控制方法研究現(xiàn)狀
    1.3 研究的主要內(nèi)容
    1.4 本文內(nèi)容安排
    1.5 本章小結(jié)
第二章 小型無(wú)人直升機(jī)的建模
    2.1 建模方法和建模對(duì)象介紹
        2.1.1 建模方法介紹
        2.1.2 建模對(duì)象介紹
    2.2 小型無(wú)人直升機(jī)坐標(biāo)體系
        2.2.1 地面坐標(biāo)系O_E- X_EY_EZE

        2.2.2 機(jī)體坐標(biāo)系O-XYZ
        2.2.3 坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換
    2.3 小型無(wú)人直升機(jī)力與力矩計(jì)算
        2.3.1 旋翼的揮舞運(yùn)動(dòng)分析
        2.3.2 氣動(dòng)力與氣動(dòng)力矩計(jì)算
    2.4 小型無(wú)人直升機(jī)模型建立
        2.4.1 動(dòng)力學(xué)方程
        2.4.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
        2.4.3 小擾動(dòng)線性化分析
        2.4.4 懸停狀態(tài)線性化模型
    2.5 本章小結(jié)
第三章 小型無(wú)人直升機(jī)辨識(shí)平臺(tái)搭建與參數(shù)辨識(shí)
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)辨識(shí)平臺(tái)的機(jī)載系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.2.1 機(jī)載系統(tǒng)硬件
        3.2.2 機(jī)載系統(tǒng)軟件
    3.3 系統(tǒng)辨識(shí)平臺(tái)的地面站系統(tǒng)
    3.4 小型無(wú)人直升機(jī)參數(shù)辨識(shí)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的H_∞魯棒飛行控制
    4.1 引言
    4.2 問(wèn)題描述
    4.3 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的H_∞魯棒角速率跟蹤控制
    4.4 小型無(wú)人直升機(jī)軌跡跟蹤控制器設(shè)計(jì)
    4.5 仿真驗(yàn)證
    4.6 本章小結(jié)
第五章 小型無(wú)人直升機(jī)閉環(huán)極點(diǎn)虛部受限鎮(zhèn)定控制
    5.1 引言
    5.2 問(wèn)題描述
    5.3 閉環(huán)極點(diǎn)虛部受限姿態(tài)鎮(zhèn)定控制器設(shè)計(jì)
    5.4 仿真驗(yàn)證
    5.5 本章小結(jié)
第六章 小型無(wú)人直升機(jī)基于閉環(huán)極點(diǎn)虛部受限的H_∞魯棒姿態(tài)跟蹤控制
    6.1 引言
    6.2 問(wèn)題描述
    6.3 基于閉環(huán)極點(diǎn)虛部受限的H_∞魯棒姿態(tài)跟蹤控制器設(shè)計(jì)
    6.4 仿真驗(yàn)證
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3758948

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