超小型旋翼機(jī)懸停狀態(tài)下控制用數(shù)學(xué)模型的建立.pdf

1、我們現(xiàn)有的超小型旋翼機(jī)已初步實(shí)現(xiàn)在空中自主懸停，但當(dāng)環(huán)境中風(fēng)力過(guò)大時(shí)，仍很難保證其懸停的位置不發(fā)生明顯偏移；為了實(shí)現(xiàn)超小型旋翼機(jī)視距外自主飛行，我們現(xiàn)有的飛控系統(tǒng)仍需改進(jìn)，以適應(yīng)復(fù)雜多變的外界環(huán)境。這就要求我們建立比較準(zhǔn)確的超小型旋翼機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出具有魯棒特性的高性能控制器。本文的目的在于利用系統(tǒng)辨識(shí)的方法獲取懸停狀態(tài)下超小型旋翼機(jī)的比較準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，以供設(shè)計(jì)高效的控制器使用。 首先，本文根據(jù)牛頓．

2、歐拉定理、空氣動(dòng)力學(xué)原理推導(dǎo)出超小型旋翼機(jī)的理論動(dòng)力學(xué)方程，利用線性化小擾動(dòng)理論得到超小型旋翼機(jī)在懸停狀態(tài)下的線性化全量狀態(tài)方程；然后，使用子空間法辨識(shí)超小型旋翼機(jī)在懸停狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)模型。依據(jù)此法，我們可以獲得超小型旋翼機(jī)的一些重要的物理參數(shù)，同時(shí)可以在一定程度上了解超小型旋翼機(jī)的飛行原理。同時(shí)，為了滿足實(shí)際設(shè)計(jì)控制器的需要，我們利用試飛采集到的懸停狀態(tài)下超小型旋翼機(jī)的輸入輸出數(shù)據(jù)，辨識(shí)出其在懸停狀態(tài)下各個(gè)通道獨(dú)立的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行驗(yàn)