傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)模型參考自適應(yīng)雙重控制系統(tǒng)研究.pdf

1、傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)是集傳統(tǒng)直升機(jī)和固定翼飛機(jī)優(yōu)點(diǎn)于一身的新型飛行器。在垂直起降階段，它由于受到外界環(huán)境條件的影響，常常表現(xiàn)出意想不到的非平衡現(xiàn)象。為了研究傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)在垂直起降階段滾動(dòng)通道的非線性控制問題，本文在實(shí)驗(yàn)室條件下建立了雙螺旋槳模擬裝置，并采用模型參考自適應(yīng)雙重控制策略對(duì)其進(jìn)行半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)。
　　首先，本文對(duì)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的操縱策略進(jìn)行了簡要分析，從中抽象出直升機(jī)模式下垂直起降階段的單通道試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀p螺旋槳裝置，并給出了該裝置滾動(dòng)

2、通道控制的總體方案。通過對(duì)螺旋槳槳葉和滾動(dòng)通道的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行分析，從中提取出了本課題所采用試驗(yàn)裝置的數(shù)學(xué)模型。
　　其次，針對(duì)雙螺旋槳裝置表現(xiàn)出的特性，我們?cè)O(shè)計(jì)了三種控制器，即傳統(tǒng)模型參考自適應(yīng)控制器、謹(jǐn)慎修正的模型參考自適應(yīng)控制器和模型參考自適應(yīng)雙重控制器。同時(shí)，在 MATLAB/GUIDE環(huán)境下開發(fā)了用于雙螺旋槳控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的人機(jī)交互界面，在該人機(jī)界面下對(duì)設(shè)計(jì)的三種控制器進(jìn)行了離線仿真分析。仿真結(jié)果表明，不論是在系統(tǒng)啟動(dòng)的初

3、始階段，還是在平穩(wěn)運(yùn)行階段，采用模型參考自適應(yīng)雙重控制方法使得系統(tǒng)的實(shí)際輸出都能很好地跟蹤模型的輸出，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有良好的跟蹤性和伺服性。
　　為了使螺旋槳按照給定的指令旋轉(zhuǎn)，本課題設(shè)計(jì)了基于 FPGA的無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板，給出了基于Verilog HDL語言的數(shù)字硬件實(shí)現(xiàn)原理，并通過仿真驗(yàn)證和下載驗(yàn)證，證明了本設(shè)計(jì)思路的正確性。
　　最后，在 MATLAB/RTW實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)下，利用 S-函數(shù)構(gòu)建了模型參考自適應(yīng)雙重