扇翼飛行器飛行控制器設(shè)計(jì)研究.pdf

1、扇翼飛行器是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型大載荷、高效能、低速飛行器，在機(jī)翼上安裝風(fēng)扇吹氣裝置，將升力和推力結(jié)合起來(lái)，大大提高了飛行器的飛行效率，在民用和軍事上都具有很高的應(yīng)用價(jià)值。本文以扇翼飛行器為研究對(duì)象，開(kāi)展了如下研究工作：
　　首先，闡述了扇翼飛行器以及無(wú)人機(jī)飛行控制器在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了扇翼飛行器與常規(guī)固定翼飛行器、旋翼飛行器的異同點(diǎn)，并總結(jié)出在某些應(yīng)用場(chǎng)合下，扇翼飛行器表現(xiàn)出更高的效率與應(yīng)用價(jià)值。
　　其次，分析

2、扇翼飛行器的結(jié)構(gòu)組成及其增升原理，借鑒常規(guī)固定翼飛行器的建模方法，建立扇翼飛行器縱向/橫側(cè)向方程組；在不失主導(dǎo)作用的情況下，使用小擾動(dòng)方法對(duì)建立的非線性方程組進(jìn)行線性化處理，得到線性化方程組，運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)方法得到方程組中的各氣動(dòng)導(dǎo)數(shù)；針對(duì)建立的線性模型，開(kāi)展控制研究，并在Matlab/Simulink環(huán)境下進(jìn)行仿真驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的控制律有效。
　　然后，根據(jù)扇翼飛行器飛行控制器（Fan-wing Flight C

3、ontroller，F(xiàn)WFC）的總體要求，確立了FWFC的總體設(shè)計(jì)方案，研究并闡述了各主要器件的技術(shù)參數(shù)；根據(jù)模塊化設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)了基于ARM的FWFC的硬件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)主要包括微控制器最小系統(tǒng)模塊、慣性測(cè)量單元模塊、磁傳感器模塊、高度計(jì)模塊、RS-232接口模塊等，完成控制器的PCB繪制及各功能電路的測(cè)試，硬件系統(tǒng)工作正常。
　　最后，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了FWFC系統(tǒng)軟件的各功能模塊，采用模塊化設(shè)計(jì)思想保證了整個(gè)軟件系統(tǒng)可維護(hù)、可擴(kuò)展、