傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器飛行控制與實(shí)時(shí)仿真.pdf

1、傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器具有直升機(jī)模式、過渡模式和飛機(jī)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(zhuǎn)旋翼飛行器飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來較大的困難。本文采用模型動態(tài)逆與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)誤差補(bǔ)償算法，設(shè)計(jì)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(yàn)證過程中，實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)發(fā)揮著舉足輕重的作用。目前應(yīng)用較多的實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)存在通用性不強(qiáng)、軟硬件設(shè)計(jì)周期長、開發(fā)效率低等問題。本文基于dSPACE實(shí)時(shí)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一套傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器飛行控制

2、實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)代碼生成到實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)的整個(gè)過程。
　　首先，本文建立傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的六自由度飛行動力學(xué)運(yùn)動方程，并分析其旋翼以及機(jī)身各部件的氣動力和力矩，并針對不同飛行模態(tài)進(jìn)行線性化分析，討論了飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的必要性。
　　然后，基于模型動態(tài)逆和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)誤差補(bǔ)償算法，設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)以及各組件的功能。
　　再然后，提出一套基于dSPACE的實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并給出系統(tǒng)中硬件和仿真軟件的結(jié)構(gòu)組成、實(shí)現(xiàn)方式以及相應(yīng)的目標(biāo)機(jī)軟件設(shè)計(jì)方案、目標(biāo)機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信方式等。
　　最后，結(jié)合向心回轉(zhuǎn)和障礙滑雪兩個(gè)直升機(jī)機(jī)動與過渡模態(tài)飛行仿真科目，進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真驗(yàn)證。仿真試驗(yàn)結(jié)果表明，基于模型動態(tài)逆與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)誤差補(bǔ)償算法的飛行控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的有效控制；基于dSPACE的實(shí)時(shí)仿