小型無人直升機(jī)建模及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、無人直升機(jī)由于其獨(dú)特的飛行能力能夠完成載人飛機(jī)和固定翼無人機(jī)無法完成的任務(wù),成為了現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的重要組成部分,本文以航模直升機(jī)為基礎(chǔ),研究了無人直升機(jī)建模及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
　　 無人直升機(jī)模型具有非線性、強(qiáng)耦合、非定常、多輸入多輸出等特點(diǎn),模型復(fù)雜度高。本文通過分析地面坐標(biāo)系和機(jī)體坐標(biāo)系之間的關(guān)系建立了無人直升機(jī)剛體方程組,通過研究旋翼的運(yùn)動(dòng)方式建立了旋翼揮舞角運(yùn)動(dòng)方程組,通過分析機(jī)體各部分(旋翼、尾槳、氣動(dòng)阻力、機(jī)身、尾翼)的受力

2、,建立了力和力矩平衡方程組。最終建立了完整的無人直升機(jī)的非線性模型,并根據(jù)小擾動(dòng)原理和泰勒定理對(duì)非線性模型進(jìn)行線性化得到無人直升機(jī)的線性模型。
　　 建立的無人直升機(jī)模型中有部分參數(shù)未知,需要辨識(shí)得到,本文研究了基于數(shù)據(jù)和最小二乘法的參數(shù)辨識(shí)方法。首先設(shè)計(jì)了姿態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),主要包括數(shù)字信號(hào)處理芯片、慣性測(cè)量單元、無線傳輸、GPS、數(shù)字羅盤的硬件設(shè)計(jì)和軟件調(diào)試,獲得手動(dòng)飛行下的輸入輸出數(shù)據(jù)。然后分別研究了基于最小二乘法的無人直升