基于三自由度直升機(jī)系統(tǒng)的控制算法研究.pdf

1、近半個(gè)世紀(jì)以來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，飛行器控制理論也取得了很大進(jìn)展，促進(jìn)了航空航天事業(yè)的快速發(fā)展。三自由度直升機(jī)模型是固高公司為控制實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置。它作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，形象直觀，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉；作為一個(gè)被控對(duì)象它又相當(dāng)復(fù)雜，就其本身而言，是一個(gè)高階次、不穩(wěn)定、多變量、非線性、強(qiáng)耦合的具有三個(gè)自由度的多輸入多輸出系統(tǒng)。只有采取行之有效的控制方法才能使之穩(wěn)定。直升機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定效果非常明了，可以對(duì)俯仰角度、橫側(cè)角度、旋轉(zhuǎn)速度和穩(wěn)定

2、時(shí)間直接度量，控制好壞一目了然。通過對(duì)該系統(tǒng)建模、控制與仿真，可以推動(dòng)和加深控制理論和技術(shù)在復(fù)雜控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究。
　　本文主要以三自由度直升機(jī)系統(tǒng)為模擬平臺(tái)，研究了飛行器的控制算法。首先對(duì)三自由度直升機(jī)模型的硬件和軟件部分進(jìn)行了介紹，并且分三個(gè)自由度對(duì)直升機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)模型，推出系統(tǒng)的狀態(tài)方程，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了有效的分析。其次，分別介紹了PID控制器和LQR控制器的設(shè)計(jì)原理，并對(duì)兩種控制器分別進(jìn)行了設(shè)計(jì)與仿真，運(yùn)用MATLAB/