无人旋翼机飞行控制实现.caj

无人旋翼机飞行控制实现
作 者 : 张鲁遥
学位授予单位 : 南京航空航天大学
学位名称 : 硕士
导师姓名 : 王道波
学位年度 : 2018
关键词 : 旋翼机;飞行
摘 要 : 旋翼机是一种以旋翼为升力面的飞行器,具有可垂直起降、可悬停等飞行特点,在军事和民用上应用广泛。本文以一种新构型无人旋翼机为研究对象,为了使其实现自主飞行,根据已有的飞控系统设计的相关实践经验,结合飞行力学、自动控制理论、计算机技术等相关学科,对旋翼机进行了飞行控制系统的设计。首先在对无人旋翼机调查研究的基础上,提出一种新型的无人旋翼机设计方案。分析这种旋翼机的飞行原理和结构特点,对其进行了力和力矩的分析,建立了该型旋翼机的数学模型。结合该无人机的十二阶状态方程,分析了这种旋翼机的耦合性和稳定性,阐述了这种新型结构旋翼机的控制难点。提出了新型无人旋翼机的一种飞行控制策略,设计了自主导航控制回路,包括高度控制回路、速度控制回路、姿态控制回路。对无人旋翼机飞行控制系统进行了软件和硬件的设计,实现该旋翼机自主飞行。最后,结合数学模型和控制策略,编写了该旋翼机的仿真软件,用来验证控制策略的有效性。经过若干科目的仿真,证实提出的控制策略能实现该无人旋翼机的自主飞行。

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