小型無(wú)人直升機(jī)前飛段飛行控制技術(shù)研究.pdf

1、無(wú)人直升機(jī)具有獨(dú)特的飛行能力，既能實(shí)現(xiàn)視距內(nèi)懸停和低速飛行，又能進(jìn)行超視距飛行，具有重要的軍事和民用價(jià)值。前飛段是無(wú)人直升機(jī)超視距飛行的基礎(chǔ)，其控制效果直接影響了超視距飛行的穩(wěn)定性和安全性。本文以中國(guó)直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所的U8E無(wú)人直升機(jī)為研究對(duì)象，從飛行特性分析、飛行控制律設(shè)計(jì)、功能模塊實(shí)現(xiàn)、自主航線模塊規(guī)劃等角度研究和驗(yàn)證了樣例無(wú)人直升機(jī)前飛段的相關(guān)控制技術(shù)。
　　鑒于無(wú)人直升機(jī)的高階、強(qiáng)耦合、非線性等動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，本文首先從固定翼

2、飛機(jī)前飛與直升機(jī)前飛的飛行特性異同以及直升機(jī)懸停與前飛的飛行特性差異等兩個(gè)角度分析了無(wú)人直升機(jī)前飛段在穩(wěn)定性、耦合性和操控性等方面的特殊性，并據(jù)此制定了樣例無(wú)人直升機(jī)前飛段飛行控制技術(shù)的研究方案和技術(shù)路線。其次，根據(jù)樣例無(wú)人直升機(jī)前飛段控制的飛行功能和性能需求，優(yōu)化設(shè)計(jì)了以平面運(yùn)動(dòng)和垂向運(yùn)動(dòng)為核心的飛行模態(tài)以及四通道的內(nèi)/外回路控制律，實(shí)現(xiàn)了前飛段的功能模塊和自主航線飛行功能；重點(diǎn)研究了樣例無(wú)人直升機(jī)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎的固定轉(zhuǎn)彎半徑和固定偏航角速

3、率的兩種方案以及自主航線與任務(wù)飛行的技術(shù)融合；解決了樣例無(wú)人直升機(jī)前飛抗側(cè)風(fēng)的安全性以及前飛回收過(guò)程中的縱向位置控制精度問(wèn)題。
　　最后，在MATLAB環(huán)境下的M語(yǔ)言非實(shí)時(shí)仿真、Windows平臺(tái)下的等效仿真和半物理仿真等三套系統(tǒng)下對(duì)論文中所涉及的諸多研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了詳盡的測(cè)試和驗(yàn)證；同時(shí)本文的部分研究成果在U8E無(wú)人直升機(jī)的平原地區(qū)和海拔1500米高原地區(qū)的多架次多科目的科研試飛中也得到有效驗(yàn)證。綜合測(cè)試表明，論文針對(duì)無(wú)人直升機(jī)前