本文關鍵詞：基于計算攝影的運動模糊圖像清晰化技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《上海交通大學》 2013年

小型無人直升機飛行控制方法研究與實現(xiàn)

劉文化  

【摘要】：小型無人直升機具有高度的靈敏度與準確性，它能垂直起降，自由懸停，可沿于多種復雜飛行剖面的航路進行飛行。憑借自身的特性，小型無人直升機在軍用和民用方面都有著廣泛的應用。 論文主要研究小型無人直升機的飛行控制方法，包括直升機旋翼盤的標定方法，并通過分析直升機的高度、姿態(tài)、位置、航向、風場等信息，設計了具有針對性的辨識姿態(tài)中值及非線性滯環(huán)、多通道耦合下的控制方法、風場擾動下的控制方法。 論文的主要研究內容和貢獻如下： （1）研究了直升機的空氣動力學特性，分析了直升機的飛行原理，重點分析了直升機總距、俯仰、側滾如何影響其飛行特性，并在此基礎上介紹了直升機的剛體六自由度模型。 （2）針對CCPM型直升機的工作原理，論文設計了直升機旋翼盤系統(tǒng)的局部線性標定方法，即通過標定矩陣的線性轉換，，實現(xiàn)了舵機信號與旋翼盤的角度轉換計算。該標定方法誤差小，較好地實現(xiàn)了旋翼盤系統(tǒng)的自動標定。 （3）辨識姿態(tài)中值及非線性滯環(huán)。直升機在飛行過程中，姿態(tài)角度與機體加速度呈非線性關系，并且存在漂移及死區(qū)的問題。論文通過分別分析直升機俯仰角度與縱向加速度，側滾角度與橫向加速度的對應關系，設計了辨識姿態(tài)中值與姿態(tài)死區(qū)的方法，并且提出姿態(tài)角度與加速度之間存在滯環(huán)。 （4）實現(xiàn)了多通道耦合下的控制方法。直升機在飛行過程中，垂直加速度會隨俯仰、側滾的變化而有所損失，造成高度的起伏。論文分析了總距角度與垂直加速度的近似關系，并根據(jù)俯仰、側滾的變化量實時地調整總距控制量，使飛行控制系統(tǒng)能夠對總距進行超前控制，從而實現(xiàn)對高度的有效補償。為了評估該總距補償方法，論文設計了仿真實驗。 （5）分析了風場擾動下的控制方法。風場對直升機飛行影響非常復雜。論文分析了小型無人直升機的總距角度與垂直加速度的近似關系，通過判斷當前的總距量與垂直加速度是否符合該關系，可以實時地監(jiān)測風場的影響。論文重點討論了抑制水平恒定風的方法。 本文所涉及數(shù)據(jù)，均來自實時與互操作實驗室的亞拓700E與亞拓600E自主飛行控制平臺，通過論文中所設計的控制方法，進一步地提高了該小型無人直升機飛行控制的穩(wěn)定性與準確性。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：V275.1;V249.1
【目錄】：

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本文編號：168239