复合式共轴双桨无人直升机动力学建模与控制系统综合
发布时间：2021-07-12 13:26
复合式高速共轴无人直升机既具有直升机的垂直起降、定点悬停和低空飞行性能特点,又具有固定翼飞机的飞行速度、远航程和长航时的性能特点,无论是军事领域还是民用领域都具有极大的实用价值,是未来高速直升机的重要发展方向之一。本文以“共轴直升机+尾推螺旋桨”构型的复合式高速共轴直升机为研究对象,重点研究复合式高速直升机的动力学建模和飞行控制技术,本文研究内容如下:首先,介绍了复合式高速共轴无人直升机的基本构型和参数,以及在不同飞行模式下的操纵特性。采用模块化机理建模方法对研究对象的旋翼和其它气动部件进行空气动力学分析,建立了复合式高速共轴直升机的全量非线性数学模型。在此基础上,结合小扰动线性化模型理论对非线性数学模型进行线性化。其次,根据复合式高速共轴直升机的操纵特点,复合式高速共轴无人直升机的飞行模式可分为直升机模式、过渡模式、飞机模式,并分析了不同飞行模式的操纵量和操纵关系,以及过渡模式的切换策略分析。最后,介绍了经典的PID控制理论、H∞控制理论以及H∞混合灵敏度控制的三种经典设计方法。根据得到的线性化数学模型对复合式共轴直升机进行控制律设计,在直...
【文章来源】：北方工业大学北京市
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AH-56夏延
第一章绪论3示，2015年5月22日成功首飞，最大飞行速度达482km/h。2018年12月26日，在佛罗里达州西棕榈滩西科斯基研发飞行中心首次公布了的SB-1（无畏）原型机清晰照片[18]，如图1-8，该飞机由波音和西科斯基公司联合研制，是参加美国陆军联合多任务技术验证（中型）项目（JMR）的另一个竞争对手，与贝尔公司的V-280“勇士”直接竞争，获胜者进入下一阶段的未来直升机（FVL）项目，被发展为该项目的中型直升机，取代美国陆军现役的UH-60“黑鹰”突击运输直升机和AH-64“阿帕奇”武装直升机。美国航空航天局（NASA）旋翼机部门提出了一项运载系统计划（VehicleSystemsProgram，简称VSP），计划中要求大型民用运输机具备垂直起降（VTOL）功能，可搭载120名乘客，巡航速度为约650km/h（350节），航程约2200km（1200海里），飞行高度约6.7km（22000英尺）[19-21]。主要分析了三种大型民用运输机旋翼机构型，主要有大型复合式旋翼机（LargeCivilTandemCompound，简称LCTC，波音方案），如图1-9所示；大型前行桨叶复合式旋翼机（LargeAdvancingBladeConcept，简称LABC，西科斯基方案），如图1-10所示；大型民用倾转式旋翼机（LargeCivilTiltrotor，简称LCTR，贝尔方案），如图1-11所示。图1-1AH-56夏延图1-2S-67复合式直升机
X-49A速度鹰
【参考文献】：
期刊论文
[1]复合式共轴无人直升机低速飞行的姿态控制研究[J]. 范欣林,王立峰,钟伦超. 电子测量技术. 2020(12)
[2]Flight dynamics characteristics of canard rotor/wing aircraft in helicopter flight mode[J]. Honggang GAO,Ao HE,Zhenghong GAO,Yang NA,Yangping DENG. Chinese Journal of Aeronautics. 2019(07)
[3]Research on Trim Control of Compound High Speed Helicopter[J]. YU Zhiming,KONG Weihong,CHEN Renliang. Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics. 2019(03)
[4]分离式共轴刚性旋翼风洞试验技术研究[J]. 王畅,黄明其,彭先敏,章贵川,唐敏. 南京航空航天大学学报. 2019(02)
[5]共轴刚性旋翼试验自动配平技术研究[J]. 章贵川,彭先敏,车兵辉,尹欣繁,李雷. 南京航空航天大学学报. 2019(02)
[6]共轴刚性旋翼空气动力学问题与研究进展[J]. 吴希明. 南京航空航天大学学报. 2019(02)
[7]共轴刚性旋翼高速直升机配平及旋翼系统气动特性研究[J]. 吴裕平,习娟,范俊. 直升机技术. 2018(02)
[8]复合式直升机技术特点及发展概述[J]. 陈铭,武梅丽文,曹飞. 航空制造技术. 2017(21)
[9]共轴刚性旋翼飞行器配平特性及验证[J]. 袁野,陈仁良,李攀. 南京航空航天大学学报. 2016(02)
[10]复合式直升机技术发展分析[J]. 李建波. 南京航空航天大学学报. 2016(02)
博士论文
[1]共轴双旋翼无人直升机建模与控制算法研究[D]. 董志岩.吉林大学 2016
[2]小型无人直升机飞行动力学、控制及试验研究[D]. 丁力.南京航空航天大学 2016
[3]小型无人直升机的模型辨识与鲁棒控制技术研究[D]. 夏慧.南京理工大学 2015
[4]无人倾转旋翼机飞行控制研究[D]. 郭剑东.南京航空航天大学 2013
[5]几类特殊系统的H∞控制与设计[D]. 孟范伟.哈尔滨工业大学 2013
[6]小型无人直升机鲁棒非线性控制研究[D]. 贺跃帮.华南理工大学 2013
[7]复合式高速直升机若干关键技术研究[D]. 孔卫红.南京航空航天大学 2011
[8]直升机飞行力学模型辨识研究[D]. 孙涛.南京航空航天大学 2010
[9]无人直升机建模与控制技术研究[D]. 王小青.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]复合式共轴高速直升机建模及其控制技术研究[D]. 吴益超.南京航空航天大学 2019
[2]复合式共轴双旋翼高速直升机飞行边界安全保护控制技术研究[D]. 戴兴安.南京航空航天大学 2019
[3]复杂风力环境下固定翼无人机回收末段导航及鲁棒控制研究[D]. 左湛.哈尔滨工业大学 2018
[4]复合式高速直升机飞行动力学建模与控制技术研究[D]. 曹燕.南京航空航天大学 2018
[5]小型无人直升机的鲁棒飞行控制技术[D]. 瞿友杰.南京航空航天大学 2018
[6]复合推力高速直升机总体参数设计研究[D]. 肖升兴.南京航空航天大学 2018
[7]固定翼无人机横侧向模糊自适应PID控制律的研究[D]. 黄胜.长春大学 2017
[8]固定翼无人机总体设计及自主着陆控制技术研究[D]. 高丽丽.南京航空航天大学 2017
[9]共轴式无人直升机飞行控制律设计[D]. 张佳鑫.东北农业大学 2016
[10]共轴式直升机配平和飞行性能计算方法研究[D]. 欧飞.南京航空航天大学 2016
本文编号：3279994
【文章来源】：北方工业大学北京市
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AH-56夏延
第一章绪论3示，2015年5月22日成功首飞，最大飞行速度达482km/h。2018年12月26日，在佛罗里达州西棕榈滩西科斯基研发飞行中心首次公布了的SB-1（无畏）原型机清晰照片[18]，如图1-8，该飞机由波音和西科斯基公司联合研制，是参加美国陆军联合多任务技术验证（中型）项目（JMR）的另一个竞争对手，与贝尔公司的V-280“勇士”直接竞争，获胜者进入下一阶段的未来直升机（FVL）项目，被发展为该项目的中型直升机，取代美国陆军现役的UH-60“黑鹰”突击运输直升机和AH-64“阿帕奇”武装直升机。美国航空航天局（NASA）旋翼机部门提出了一项运载系统计划（VehicleSystemsProgram，简称VSP），计划中要求大型民用运输机具备垂直起降（VTOL）功能，可搭载120名乘客，巡航速度为约650km/h（350节），航程约2200km（1200海里），飞行高度约6.7km（22000英尺）[19-21]。主要分析了三种大型民用运输机旋翼机构型，主要有大型复合式旋翼机（LargeCivilTandemCompound，简称LCTC，波音方案），如图1-9所示；大型前行桨叶复合式旋翼机（LargeAdvancingBladeConcept，简称LABC，西科斯基方案），如图1-10所示；大型民用倾转式旋翼机（LargeCivilTiltrotor，简称LCTR，贝尔方案），如图1-11所示。图1-1AH-56夏延图1-2S-67复合式直升机
X-49A速度鹰
【参考文献】：
期刊论文
[1]复合式共轴无人直升机低速飞行的姿态控制研究[J]. 范欣林,王立峰,钟伦超. 电子测量技术. 2020(12)
[2]Flight dynamics characteristics of canard rotor/wing aircraft in helicopter flight mode[J]. Honggang GAO,Ao HE,Zhenghong GAO,Yang NA,Yangping DENG. Chinese Journal of Aeronautics. 2019(07)
[3]Research on Trim Control of Compound High Speed Helicopter[J]. YU Zhiming,KONG Weihong,CHEN Renliang. Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics. 2019(03)
[4]分离式共轴刚性旋翼风洞试验技术研究[J]. 王畅,黄明其,彭先敏,章贵川,唐敏. 南京航空航天大学学报. 2019(02)
[5]共轴刚性旋翼试验自动配平技术研究[J]. 章贵川,彭先敏,车兵辉,尹欣繁,李雷. 南京航空航天大学学报. 2019(02)
[6]共轴刚性旋翼空气动力学问题与研究进展[J]. 吴希明. 南京航空航天大学学报. 2019(02)
[7]共轴刚性旋翼高速直升机配平及旋翼系统气动特性研究[J]. 吴裕平,习娟,范俊. 直升机技术. 2018(02)
[8]复合式直升机技术特点及发展概述[J]. 陈铭,武梅丽文,曹飞. 航空制造技术. 2017(21)
[9]共轴刚性旋翼飞行器配平特性及验证[J]. 袁野,陈仁良,李攀. 南京航空航天大学学报. 2016(02)
[10]复合式直升机技术发展分析[J]. 李建波. 南京航空航天大学学报. 2016(02)
博士论文
[1]共轴双旋翼无人直升机建模与控制算法研究[D]. 董志岩.吉林大学 2016
[2]小型无人直升机飞行动力学、控制及试验研究[D]. 丁力.南京航空航天大学 2016
[3]小型无人直升机的模型辨识与鲁棒控制技术研究[D]. 夏慧.南京理工大学 2015
[4]无人倾转旋翼机飞行控制研究[D]. 郭剑东.南京航空航天大学 2013
[5]几类特殊系统的H∞控制与设计[D]. 孟范伟.哈尔滨工业大学 2013
[6]小型无人直升机鲁棒非线性控制研究[D]. 贺跃帮.华南理工大学 2013
[7]复合式高速直升机若干关键技术研究[D]. 孔卫红.南京航空航天大学 2011
[8]直升机飞行力学模型辨识研究[D]. 孙涛.南京航空航天大学 2010
[9]无人直升机建模与控制技术研究[D]. 王小青.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]复合式共轴高速直升机建模及其控制技术研究[D]. 吴益超.南京航空航天大学 2019
[2]复合式共轴双旋翼高速直升机飞行边界安全保护控制技术研究[D]. 戴兴安.南京航空航天大学 2019
[3]复杂风力环境下固定翼无人机回收末段导航及鲁棒控制研究[D]. 左湛.哈尔滨工业大学 2018
[4]复合式高速直升机飞行动力学建模与控制技术研究[D]. 曹燕.南京航空航天大学 2018
[5]小型无人直升机的鲁棒飞行控制技术[D]. 瞿友杰.南京航空航天大学 2018
[6]复合推力高速直升机总体参数设计研究[D]. 肖升兴.南京航空航天大学 2018
[7]固定翼无人机横侧向模糊自适应PID控制律的研究[D]. 黄胜.长春大学 2017
[8]固定翼无人机总体设计及自主着陆控制技术研究[D]. 高丽丽.南京航空航天大学 2017
[9]共轴式无人直升机飞行控制律设计[D]. 张佳鑫.东北农业大学 2016
[10]共轴式直升机配平和飞行性能计算方法研究[D]. 欧飞.南京航空航天大学 2016
本文编号：3279994
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3279994.html
