小型無(wú)人直升機(jī)分析及飛控系統(tǒng)研究.pdf

1、直升機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于能夠垂直起降、側(cè)飛、盤旋等。由于其飛行策略的靈活多變,即使在受限制的區(qū)域,直升機(jī)也可以自由飛行,并能夠在空中長(zhǎng)時(shí)間懸停。具有自主飛行能力的小型無(wú)人直升機(jī),無(wú)論在軍事還是民用方面都有廣泛的應(yīng)用。例如:地理探測(cè)與航拍、作戰(zhàn)攻擊等。但是,無(wú)人直升機(jī)是一個(gè)非線性、強(qiáng)耦合以及非穩(wěn)定的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),特別在滯空飛行狀態(tài)下,容易受到風(fēng)力的干擾。所以,無(wú)人直升機(jī)飛行控制技術(shù),已經(jīng)成為眾多國(guó)家的軍方及大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)。
　　本文

2、在分析借鑒了國(guó)內(nèi)外研究情況基礎(chǔ)上,對(duì)小型無(wú)人直升機(jī)進(jìn)行了分析,介紹了小型無(wú)人直升機(jī)飛行原理及特點(diǎn),建立了其數(shù)學(xué)模型,利用流體仿真軟件分析了機(jī)身表面壓力分布。利用MATLAB模糊控制工具箱,對(duì)模糊自適應(yīng)PID控制率應(yīng)用于小型無(wú)人直升機(jī)的俯仰控制進(jìn)行了仿真與研究。分模塊對(duì)飛控硬件系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),包括電源模塊、氣壓高度計(jì)模塊、姿態(tài)傳感模塊、衛(wèi)星定位模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器模塊等,并對(duì)模塊進(jìn)行了制作與測(cè)試。
　　在進(jìn)行流場(chǎng)模擬運(yùn)算方面,在CATI

3、A中畫好模型,采用ANSYS ICEM CFD軟件對(duì)模型進(jìn)行了網(wǎng)格劃分,生成了小型無(wú)人直升機(jī)機(jī)身的非結(jié)構(gòu)體網(wǎng)格,將網(wǎng)格數(shù)據(jù)導(dǎo)入到ANSYS FLUENT軟件中進(jìn)行模擬運(yùn)算,最終得到了機(jī)身表面的壓力分布圖。
　　在俯仰通道控制研究中,運(yùn)用MATLAB提供的模糊控制工具箱,設(shè)計(jì)了模糊自適應(yīng)PID控制算法,通過(guò)編程仿真得到了控制器的階躍響應(yīng),并與傳統(tǒng)PID進(jìn)行對(duì)比分析,證明了模糊自適應(yīng)PID控制算法的有效性。
　　在飛控系統(tǒng)硬件設(shè)