小型无人直升机的纵向横向解耦优化控制

论文根据小型无人直升机的机理建立了数学模型,并在悬停状态下近似线性化,运用Matlab的非线性控制工具箱(NCD)设计了具有很强鲁棒性的控制器,实现了对于小型无人直升机的纵向和横向的解耦控制,仿真结果证明了方法的有效性。     

光电着降导引系统的跟踪和参数测量

分析和研究了CCD摄影测量算法的精确定位技术,建立了4个信标点空间位置坐标的数学模型,并推导出计算公式,该算法的特点是计算精度高,可实时计算空间目标的坐标位置,从而对空间目标精确定位,在航天、航空技术上有重要的用途.设计了一台直升机着降与回收的光电导引系统,利用2台红外CCD对在直升机两侧机身被半导体激光器照明的4个信标成像,通过对图像的处理和目标识别,提取出信标的位置和恣态信息.使用双摄影测量法模型实时计算出直升机相对于着降点的坐标.使用高性能的DSP系统,实时检测和跟踪双通道图像信号并显示出实验结果.模拟实验结果表明,在8～13m距离内,光电引导系统的距离测量精度达到±5cm,而角度测量精度达到±3°.     

一种小型无人直升机姿态陀螺减振平台设计及试飞验证

介绍了起飞重量为120 kg的小型无人直升机总体结构布局,简述了该飞机自动驾驶系统的工作原理,提出了要采用自动驾驶的核心感应器——姿态陀螺。对飞机进行空中振动环境测试,得到飞机悬停、前飞状态下局部部位幅频特性,为陀螺的减振平台提供设计依据。本文着重论述了减振平台设计方法,重点在平台的关键部件减振器研制;通过理论分析和实验研究,研制出了一个内腔为硅油、外部为橡胶囊,重量轻、阻尼大、结构新颖减振器。飞机经过大量飞行实验,验证了研制的陀螺减振平台性能良好,解决了陀螺共振翻倒,输出假信号难题,为无人直升机进行自驾飞行提供保证。本文为相关的陀螺减振平台提供工程设计依据。     

一种双传感器操纵杆的设计实现

针对传统直升机操控系统相对复杂的现状,提出一种双传感器组合操纵杆.将两个操纵杆的操控量集成在一支杆上完成,并结合不同传感器的优势进行合理配置,简化直升机操控系统,提高可操作性和操作的稳定性.该文主要从传感器原理、设备组成、工作原理等几个方面加以介绍.     

一种多传感器反直升机智能雷伺服跟踪系统

讨论一种基于多传感器的反直升机智能雷AHM(Anti-Helicopter Mine)系统.为了提高智能雷的全自动智能跟踪能力和打击精度,在传统的被动声探测技术的基础上,结合图像传感器的视觉信息和激光测距仪的深度信息,提出一种基于声-光-电多传感器联合的自动目标探测、识别、跟踪算法.首先将五元十字声源定位技术用于低空目...     

涡轴发动机旋翼系统仿真建模研究

在直升机的仿真建模中,涡轮轴发动机模型的准确程度直接影响着动力系统模型的逼真程度,同时它也是直升机动力学建模的重要组成部分。为解决上述问题,研究了涡轮轴发动机建模方法,给出了考虑旋翼负载反馈的发动机控制系统模型,以及内、外环串联控制回路的发动机输出功率控制方式,设计了涡轮轴发动机动力调节的控制律,从而实现了涡轮轴发动机和旋翼一体化的直升机动力系统仿真模型,并通过仿真实例对模型进行验证,证实了模型的正确性。     

直升机主旋翼离心上限动器损伤解决措施

旋翼作为直升机关键动部件之一,其健康状态直接关系到直升机的安全性与可靠性.针对直升机主旋翼离心上限动器的损伤问题,通过机理分析、运动仿真确定其损伤原因,制定改进措施并通过了试飞验证,对国内直升机技术的发展具有积极促进性作用.     

基于神经网络预测的微型直升机偏航控制模型

为更好地设计微型直升机的控制系统,必须建立其动力学模型.以微型直升机偏航控制为例,由于微型直升机复杂的动力学特性以及直升机微型化后的特殊性,用传统建模方法很难建立出令人满意的模型.基于神经网络的预测功能,将实验系统获得的数据作为训练样本,可得到神经网络预测模型.该模型可根据当前的控制指令和偏航角度预测出下一时刻直升机的偏航角度,从而为设计直升机控制系统提供依据.     

基于ＰＲＯＦＩＢＵＳ—ＤＰ总线的尾浆试验台拖动与计算机监控系统的设计

根据尾浆试验台拖动系统的特点及技术要求,采用S7－300PLC作为中央控制器,PII工控机作为监控计算机,SIMOVERTMD工程型变频器作为DP从站,构成一个基于PROFIBUS－DP现场总线控制网络。     

主旋翼升力和机身姿态受限的模型直升机非线性控制

针对主旋翼升力和机身姿态受限的6自由度模型无人直升机的轨迹跟踪控制问题设计了一种非线性控制器.在控制器设计过程中,直升机的数学模型被简化为三个子系统: 姿态子系统,纵-侧向子系统和高度子系统,所设计的控制器由针对这三个子系统的子控制器组成.纵-侧向和高度子控制器基于双曲正切函数进行设计,以保证满足受限条件; 姿态子控制器利用反步法设计,使得机身姿态能够跟踪纵-侧向和高度子系统的虚拟控制.本文在理论上证明了闭环系统跟踪误差最终有界,并且控制器满足受限条件.仿真结果证实了所设计控制器的性能.