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文檔簡介
1、傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機(jī)是一種新型無人機(jī),它結(jié)合了直升機(jī)垂直方向起落的特點以及固定翼渦輪飛機(jī)巡航速度快,航程遠(yuǎn)的特點,不僅對飛行場地的要求大大降低,而且還能夠在大的載重量的情況下在更大的范圍內(nèi)飛行,這也是近些年來人們將目光逐漸轉(zhuǎn)移到這類新型飛機(jī)上的原因。但是系統(tǒng)設(shè)計的難度并不是兩種飛機(jī)難度的簡單相加,由于其具有四個旋翼,并且存在各種干擾和耦合,那么對傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)的設(shè)計難度將是空前巨大的。本文在小型傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機(jī)模型上對短艙傾轉(zhuǎn)階段的控制系統(tǒng)
2、進(jìn)行設(shè)計研究。
首先要明確傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機(jī)的飛行原理,即在從垂直起飛模式進(jìn)入到短艙傾轉(zhuǎn)過渡階段最后到平飛階段的相互轉(zhuǎn)換,并給出在垂直起飛模式和短艙傾轉(zhuǎn)模式調(diào)整無人機(jī)俯仰,滾轉(zhuǎn)和偏航姿態(tài)的操縱方案與策略,根據(jù)操縱策略確定無人機(jī)的速度和短艙傾轉(zhuǎn)角的過渡走廊曲線。
然后對傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行建立,首先在單個螺旋槳的情況下進(jìn)行受力分析,接著對無人機(jī)的整體進(jìn)行受力分析,并在機(jī)體坐標(biāo)系,速度坐標(biāo)系和地面坐標(biāo)系下進(jìn)行動力
3、學(xué)方程和運(yùn)動學(xué)方程的推導(dǎo)。
接著通過實驗確定無刷電機(jī),電機(jī)驅(qū)動以及舵機(jī)的傳遞函數(shù),并利用多回路的方法對直升機(jī)階段和短艙傾轉(zhuǎn)階段的控制律進(jìn)行設(shè)計。在對直升機(jī)模式的控制系統(tǒng)設(shè)計時采用經(jīng)典超前校正法,短艙傾轉(zhuǎn)階段由于參數(shù)變化,因此采取模糊PID控制方法。并分別進(jìn)行仿真,滿足系統(tǒng)要求。
最后選取主控制器ADuC7026以及各種傳感器和執(zhí)行器硬件,并進(jìn)行電路的設(shè)計。在Keil編譯環(huán)境下對控制律以及各種接口的程序進(jìn)行編寫。對陀螺
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