單旋翼涵道風扇式無人直升機的鐘擺控制技術研究.pdf

1、單旋翼涵道風扇式無人直升機全機采用了對稱布局，其重量、慣量和氣動特性等都保持對稱，因此使得其在飛行過程中會產(chǎn)生類似鐘擺的機體擺動，鐘擺會嚴重影響飛行的穩(wěn)定性和偵察的準確性等性能。本文通過直升機鐘擺現(xiàn)象的機理分析、建模、控制方法設計和仿真，對單旋翼涵道風扇式無人直升機的鐘擺控制技術進行了深刻的研究。 研究對象是一種采用單旋翼涵道風扇式構形的新型無人直升機，針對這種無人直升機的結構特點和試飛實驗數(shù)據(jù)，提出了鐘擺現(xiàn)象的存在性問題。

2、 分析了單旋翼涵道風扇式無人直升機的構形特點及其產(chǎn)生鐘擺現(xiàn)象的機理，根據(jù)其外特性抽象出了鐘擺的數(shù)學模型?；谒⒌溺姅[模型，設計了消除鐘擺的控制律。并制作了鐘擺的物理實驗平臺進行鐘擺現(xiàn)象的復現(xiàn)和控制律的驗證。 深入探討了單旋翼涵道風扇式無人直升機的動力學原理，結合其全量方程和線性化增量方程，推導出了其鐘擺模態(tài)的數(shù)學表示。介紹了無人直升機的耦合條件和采用不變性原理設計的無人直升機的解耦控制規(guī)律，實現(xiàn)了其解耦條件下的姿態(tài)和位置