傾轉旋翼飛行器飛行控制與實時仿真.pdf

1、傾轉旋翼飛行器具有直升機模式、過渡模式和飛機模式三種飛行模式，控制操縱變量也因飛行模式而異，這給傾轉旋翼飛行器飛行控制系統(tǒng)的設計帶來較大的困難。本文采用模型動態(tài)逆與神經(jīng)網(wǎng)絡誤差補償算法，設計了一套可以適用于不同飛行模態(tài)的飛行控制系統(tǒng)。在飛行控制系統(tǒng)測試與驗證過程中，實時仿真實驗發(fā)揮著舉足輕重的作用。目前應用較多的實時仿真系統(tǒng)存在通用性不強、軟硬件設計周期長、開發(fā)效率低等問題。本文基于dSPACE實時系統(tǒng)，設計了一套傾轉旋翼飛行器飛行控制

2、實時仿真系統(tǒng)。系統(tǒng)使用Simulink/RTW開發(fā)工具，能夠快速高效地完成從系統(tǒng)建模、實時代碼生成到實時仿真試驗的整個過程。
　　首先，本文建立傾轉旋翼飛行器的六自由度飛行動力學運動方程，并分析其旋翼以及機身各部件的氣動力和力矩，并針對不同飛行模態(tài)進行線性化分析，討論了飛行控制系統(tǒng)設計的必要性。
　　然后，基于模型動態(tài)逆和神經(jīng)網(wǎng)絡誤差補償算法，設計了一套可適用于不同飛行模態(tài)的飛行控制系統(tǒng)，并針對姿態(tài)控制系統(tǒng)和軌跡控制系統(tǒng)，分

3、別介紹了系統(tǒng)的組成結構以及各組件的功能。
　　再然后，提出一套基于dSPACE的實時仿真系統(tǒng)的設計方案，并給出系統(tǒng)中硬件和仿真軟件的結構組成、實現(xiàn)方式以及相應的目標機軟件設計方案、目標機之間的數(shù)據(jù)通信方式等。
　　最后，結合向心回轉和障礙滑雪兩個直升機機動與過渡模態(tài)飛行仿真科目，進行實時仿真驗證。仿真試驗結果表明，基于模型動態(tài)逆與神經(jīng)網(wǎng)絡誤差補償算法的飛行控制系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)對傾轉旋翼飛行器的有效控制；基于dSPACE的實時仿