小型无人直升机发动机控制系统研究与设计

发布时间：2020-10-12 07:13

　　 小型无人直升机UAV(Unmanned Aerial Vehicle)以其独特的飞行特性成为时下研究的新宠,然而,大部分在用的小(微)型无人直升机都以大容量电池为动力,为了大幅度提高其航程,小排量二冲程汽油发动机成为最合适的选择。而汽油发动机转速的不稳定会恶化无人机的飞行稳定性,所以必须给汽油发动机设计单独的控制系统。当前国内外对于无人机载汽油发动机的研究成果有限,实用于无人直升机载汽油机的控制系统比较少,本文的研究课题对于实验室现有无人机控制系统的发展有着很大的实际意义。根据该控制系统设计要求,课题可分为汽油发动机机理建模、机械电子实验平台构建、发动机模型辨识、控制器设计、控制效果分析五大部分工作。首先采用汽油发动机平均值建模MVEM(Mean Value Engine Model)方法得出发动机模型结构;然后根据实验室现有的条件,自主设计并搭建机械发动机实验平台,设计电子系统软硬件,并对飞控系统做出改进;采用测量脉冲之间时间间隔的方法也即T测速方法,对发动机测速并使用中位值窗口滤波法处理速度数据,用阶跃响应和M序列(Maximal Length Sequence)响应法结合递推最小二乘法RLS(Recursive Least Square)对发动机进行模型辨识;根据辨识得到的模型设计PID控制器和滑模PID控制器,并测试控制效果;将设计成果集成到现有的无人机控制系统中,验证实际使用效果。本课题的研究成果弥补了实验室小型无人直升机飞控系统的不足,为发动机转速控制的先进控制方法研究奠定了基础。
【学位单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：V249.1
【部分图文】：

美制A160无人直升机

图 1-2 国产 V750 无人直升机的MH-28有效载荷达80公斤，南京航空航天大等多种型号的无人直升机，清华大学在 2014自主知识产权的 XV-1 中型无人直升机。经过

有自主知识产权的 XV-1 中型无人直升机。经过近十域也取得了丰硕的成果，在飞行控制系统、图像处理有了相当的技术积累[5]。为实验室研究用的无人直升机。
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;WebField ECS-100X控制系统[J];现代制造;2006年29期

2 李克昌;;改进DCS控制系统历史查询功能[J];重庆电力高等专科学校学报;2013年04期

3 刘芬;;化工生产中DCS控制系统的应用[J];化工管理;2014年06期

4 王德森;;DCS控制系统的介绍与应用[J];科技创新与应用;2014年14期

5 方原柏;微型DCS控制系统[J];电子仪器仪表用户;2000年06期

6 ;我国具有国际先进水平的 控制系统在北京通过专家评审[J];制造业自动化;2000年10期

7 焦健;绥中发电有限责任公司DCS控制系统[J];东北电力技术;2001年11期

8 杨劲松,杨文新,韩迎辉;具有自适应的跟踪剪控制系统[J];机床电器;2002年06期

9 傅晓航;具有固定时刻脉冲的控制系统的实际稳定性[J];科学技术与工程;2003年05期

10 寇传乾;双边剪控制系统的设计与应用[J];电气时代;2004年03期

相关博士学位论文 前10条

1 王鹏;高超声速巡航飞行器姿态控制方法研究[D];国防科学技术大学;2013年

2 赵超;过程控制系统经济性能评估算法的研究[D];浙江大学;2009年

3 王家军;非完整控制系统的非线性控制策略研究[D];天津大学;2003年

4 王后能;控制系统的性能优化分析与设计限制研究[D];华中科技大学;2009年

5 王科;BESIII触发快控制系统的研制[D];中国科学技术大学;2006年

6 张湘;分布式网络控制系统若干控制问题研究[D];西南交通大学;2008年

7 董健;大型天文望远镜观测控制系统框架研究[D];中国科学技术大学;2011年

8 邓小超;大型望远镜异构控制系统的研究[D];中国科学技术大学;2012年

9 章辉;控制系统中的信息描述与方法[D];浙江大学;2003年

10 徐丽俊;两层网络学习控制系统的快速优化调度策略、分布式计算及扩展应用[D];上海大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 王昌明;基于DOE的雾化控制系统设计[D];华南理工大学;2015年

2 王飞;连续重整装置再生控制系统在AC800F中的研究[D];西安石油大学;2014年

3 满斌;桥式起重机监控管理及防摆控制系统的研究[D];天津理工大学;2015年

4 杨玉娇;江门中微子慢控制系统的研究[D];辽宁大学;2015年

5 叶剑;新型等高仪转台控制系统的设计与实现[D];昆明理工大学;2015年

6 王欢;燃气轮机辅机控制系统的设计研究[D];燕山大学;2015年

7 香花;基于嵌入式的自动挤奶控制系统的设计[D];内蒙古大学;2015年

8 杨瑞;水龙头抛光机控制系统的设计与实现[D];长安大学;2015年

9 赵松涛;小型无人直升机发动机控制系统研究与设计[D];华南理工大学;2015年

10 武祎;单轴跟踪转台伺服控制系统的应用研究[D];西安建筑科技大学;2015年

本文编号：2837831