倾转旋翼无人机飞控系统设计
发布时间：2021-11-24 01:07
倾转旋翼无人机—一种旋翼与固定翼的结合体无人机。既能像旋翼无人机一样垂直起降,又能像固定翼无人机一样高速长时间巡航。虽然倾转旋翼无人机的优点突出,但飞行控制系统和机体结构的设计难度很大,目前世界上仅有少数国家在这个领域的技术比较成熟。本课题针对倾转旋翼机飞行控制系统进行研究。首先,调研倾转旋翼机在国内外的发展和研究现状,给出飞行控制系统、惯性导航技术以及飞行控制算法的发展及研究现状,总结倾转旋翼无人机飞行控制系统研究的背景及意义。其次,对倾转旋翼无人机进行动力学分析,构建动力学模型。根据其控制方案,划分为四旋翼模式和固定翼模式。再通过两种不同的控制模式,得出各自的操纵方案,并对无人机进行受力分析。对电机、舵机等动力部件进行建模,分析电源模块。然后,组合导航部分的设计,采用四元数对姿态角进行解算和姿态估计,采用气压计、加速度计、GPS进行加权的高度数据融合,并对各个传感器输出的数据进行卡尔曼滤波。对IMU采用物理避震的方式,减少震动的干扰。对各个传感器进行选型并给出电路原理图。最后,根据任务剖面,对倾转旋翼无人机的各个飞行分任务进行划分。控制上采用串级PID控制,对不同模式下的姿态、高度...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MV22鱼鹰
图 1-5 鹰眼无人机 图 1-6 黑豹2010 年，倾转旋翼无人机“黑豹”（图 1-6）正式亮，它是由色列航空工业公研发的。他在结构上与 “鱼鹰”相比具有很大的不同，看上去更像复合翼的飞机韩国于 2017 年 4 月发布一款倾转旋翼无人机（图 1-7），是在韩国贸易、工业和能源部的支持下研发的，命名为 TR-60[10]。图 1-7 TR-601.2.2 国内倾转旋翼无人机的研究现状
图 1-5 鹰眼无人机 图 1-6 黑豹2010 年，倾转旋翼无人机“黑豹”（图 1-6）正式亮，它是由色列航空工业公研发的。他在结构上与 “鱼鹰”相比具有很大的不同，看上去更像复合翼的飞机韩国于 2017 年 4 月发布一款倾转旋翼无人机（图 1-7），是在韩国贸易、工业和能源部的支持下研发的，命名为 TR-60[10]。图 1-7 TR-601.2.2 国内倾转旋翼无人机的研究现状
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于状态空间模型预测算法的四旋翼无人机飞行控制[J]. 周杰,王彪,唐超颖. 信息与控制. 2018(02)
[2]轻型通用飞机主要总体参数初步计算程序[J]. 邢宇,韩传东,余雄庆. 航空计算技术. 2018(02)
[3]Quaternions Complementary Filter for Attitude Algorithm Research[J]. WANG Shuai. International Journal of Plant Engineering and Management. 2017(03)
[4]PID controller design for second order nonlinear uncertain systems[J]. Cheng ZHAO,Lei GUO. Science China（Information Sciences）. 2017(02)
[5]基于LM5117的降压型DC-DC变换研究[J]. 苏韬,陈玲. 电子技术与软件工程. 2016(18)
[6]无人机编队飞行在长输管道巡检方面的应用设计[J]. 陈磊,秦开宇. 自动化应用. 2016(08)
[7]水面无人艇航迹规划算法设计与仿真[J]. 苏义鑫,石兵华,张华军. 武汉理工大学学报. 2016(06)
[8]Simple PID Parameter Tuning Method Based on Outputs of the Closed Loop System[J]. HAN Jianda,ZHU Zhiqiang,JIANG Ziya,HE Yuqing. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(03)
[9]坐式垂直起降无人机的一种姿态解算算法的设计[J]. 刘东辉,奚乐乐,牛孟然,孙晓云,石楠. 河北科技大学学报. 2016(01)
[10]基于北斗二代/气压高度组合导航的APVI/Ⅱ飞行程序应用[J]. 黄晋. 科技导报. 2015(11)
硕士论文
[1]微型四旋翼飞行器控制方法研究及控制器设计[D]. 赵金亮.辽宁工业大学 2016
本文编号：3514986
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MV22鱼鹰
图 1-5 鹰眼无人机 图 1-6 黑豹2010 年，倾转旋翼无人机“黑豹”（图 1-6）正式亮，它是由色列航空工业公研发的。他在结构上与 “鱼鹰”相比具有很大的不同，看上去更像复合翼的飞机韩国于 2017 年 4 月发布一款倾转旋翼无人机（图 1-7），是在韩国贸易、工业和能源部的支持下研发的，命名为 TR-60[10]。图 1-7 TR-601.2.2 国内倾转旋翼无人机的研究现状
图 1-5 鹰眼无人机 图 1-6 黑豹2010 年，倾转旋翼无人机“黑豹”（图 1-6）正式亮，它是由色列航空工业公研发的。他在结构上与 “鱼鹰”相比具有很大的不同，看上去更像复合翼的飞机韩国于 2017 年 4 月发布一款倾转旋翼无人机（图 1-7），是在韩国贸易、工业和能源部的支持下研发的，命名为 TR-60[10]。图 1-7 TR-601.2.2 国内倾转旋翼无人机的研究现状
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于状态空间模型预测算法的四旋翼无人机飞行控制[J]. 周杰,王彪,唐超颖. 信息与控制. 2018(02)
[2]轻型通用飞机主要总体参数初步计算程序[J]. 邢宇,韩传东,余雄庆. 航空计算技术. 2018(02)
[3]Quaternions Complementary Filter for Attitude Algorithm Research[J]. WANG Shuai. International Journal of Plant Engineering and Management. 2017(03)
[4]PID controller design for second order nonlinear uncertain systems[J]. Cheng ZHAO,Lei GUO. Science China（Information Sciences）. 2017(02)
[5]基于LM5117的降压型DC-DC变换研究[J]. 苏韬,陈玲. 电子技术与软件工程. 2016(18)
[6]无人机编队飞行在长输管道巡检方面的应用设计[J]. 陈磊,秦开宇. 自动化应用. 2016(08)
[7]水面无人艇航迹规划算法设计与仿真[J]. 苏义鑫,石兵华,张华军. 武汉理工大学学报. 2016(06)
[8]Simple PID Parameter Tuning Method Based on Outputs of the Closed Loop System[J]. HAN Jianda,ZHU Zhiqiang,JIANG Ziya,HE Yuqing. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(03)
[9]坐式垂直起降无人机的一种姿态解算算法的设计[J]. 刘东辉,奚乐乐,牛孟然,孙晓云,石楠. 河北科技大学学报. 2016(01)
[10]基于北斗二代/气压高度组合导航的APVI/Ⅱ飞行程序应用[J]. 黄晋. 科技导报. 2015(11)
硕士论文
[1]微型四旋翼飞行器控制方法研究及控制器设计[D]. 赵金亮.辽宁工业大学 2016
本文编号：3514986
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3514986.html
