無人涵道飛行器發(fā)動機控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、發(fā)動機是飛行器的動力源,用于產(chǎn)生飛行器飛行所需要的推力或者升力,常被比喻為飛行器的心臟。而發(fā)動機控制系統(tǒng)統(tǒng)管著動力裝置的運行,是動力裝置的大腦,控制系統(tǒng)性能的好壞直接決定著飛行器的飛行性能。本文以無人涵道飛行器為飛行平臺,小型活塞式汽油發(fā)動機為被控對象,深入研究并設計發(fā)動機控制系統(tǒng),著重解決發(fā)動機恒速閉環(huán)控制問題,研制發(fā)動機電子控制器。
　　首先針對涵道飛行器動力需求進行了發(fā)動機選型,確定發(fā)動機型號后建立其基本數(shù)學模型,模型參數(shù)由

2、地面開車實驗確定,數(shù)學模型用于控制律設計仿真,用分步優(yōu)化的設計方法設計發(fā)動機控制律,在傳統(tǒng)PID控制基礎上引入了模糊控制與抗飽和概念,提出了一種新穎的抗飽和模糊PID控制算法,建立了Simulink仿真模型并進行仿真證明,仿真結(jié)果表明該算法能有效改善發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制的靜態(tài)、動態(tài)特性,大大提高了發(fā)動機恒速閉環(huán)控制的控制效果。
　　接著,設計了發(fā)動機電子控制器與地面監(jiān)控箱。電子控制器以STM32F103VBT6作為主控芯片,轉(zhuǎn)速信號由霍

3、爾傳感器敏感測量得到,發(fā)動機缸體溫度由K型熱電偶測量得到,控制器與地面控制站、飛控板通過串口和 CAN總線進行數(shù)據(jù)傳輸,編寫了完整的發(fā)動機控制程序。地面監(jiān)控軟件采用C＃軟件設計完成,能實現(xiàn)對發(fā)動機狀態(tài)的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)保存等功能。
　　最后,通過地面發(fā)動機實驗、地面系留實驗,測試了本文設計的發(fā)動機控制系統(tǒng)。發(fā)動機在不同工作狀態(tài)間能夠平穩(wěn)過渡,穩(wěn)定加減速,在控制系統(tǒng)作用下發(fā)動機的轉(zhuǎn)速能夠控制到與目標轉(zhuǎn)速誤差的2％以內(nèi),達到了很好的控制