倾转四旋翼飞行器配平及操稳特性分析

发布时间：2020-05-22 09:21

【摘要】：倾转四旋翼飞行器是一种新构型的倾转旋翼机,因其四个旋翼围绕重心四周布局,在飞行器倾转过渡飞行过程中,旋翼的倾转仍保证飞行器的重心位置在四旋翼的中间,增加了飞行器在倾转过渡过程中的稳定性,减小了该过程飞行控制律设计和飞行控制技术的难度,提高了飞行器的安全可靠性,同时四旋翼构型使飞行器装载能力有所提升,具有更好的应用前景。本文针对所设计的“十”字型倾转四旋翼飞行器,详细论述了四旋翼垂直起降、倾转过渡和固定翼平飞三种飞行模式下的操纵方案,并对倾转过渡模式提出了四旋翼同步和分步两种倾转策略,分析了两种倾转策略的优缺点。建立了倾转四旋翼飞行器飞行力学模型,主要包括旋翼、机翼、尾翼、机身、旋翼与机翼,旋翼与机身的气动干扰等气动力模型,并搭建了Matlab/Simulink环境下的全飞行模式非线性飞行动力学模型。进行了三种飞行模式下的配平分析;并根据过渡过程四旋翼同步和分步倾转配平分析得出的结果,选择了倾转过渡过程比较平稳的旋翼分步倾转策略,求解分析了该倾转策略下过渡过程的特征根;计算分析了三种飞行模式下的线化模型操纵响应,给出了该飞行器飞行控制律设计的建议,通过研制样机的飞行试验,间接验证了本文分析方法的合理性。
【图文】：

南京航空航天大学硕士学位论文第一章 绪论行器是一种能够填补直升机和固定翼飞机之间性能和应用空白的机点。众所周知，倾转旋翼飞行器的构型使其具有三种飞行模式：直模式及过渡飞行模式。直升机模式，旋翼提供向上的升力，使飞行式，旋翼提供向前的拉力，可以增大飞行速度。过渡阶段，旋翼完统的倾转旋翼飞行器是双旋翼结构，例如图 1.1 的 V-22。新构型的旋翼无人机，如图 1.2，以色列的“黑豹”无人机；倾转四旋翼无。

式及过渡飞行模式。直升机模式，，旋翼提供向上的升力，使飞行，旋翼提供向前的拉力，可以增大飞行速度。过渡阶段，旋翼完的倾转旋翼飞行器是双旋翼结构，例如图 1.1 的 V-22。新构型的翼无人机，如图 1.2，以色列的“黑豹”无人机；倾转四旋翼无图 1.1 倾转双旋翼飞行器（V-22）
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V275.1;V212.4

【参考文献】

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本文编号：2675774