小型旋翼類無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類號(hào)：V249.1學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書(shū)分類號(hào)：629.7密級(jí)：公開(kāi)工學(xué)碩士學(xué)位論文小型旋翼類無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)碩士研究生：何漠導(dǎo)師：崔乃剛教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：飛行器設(shè)計(jì)所在單位：航天工程系答辯日期：2013年07月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)摘要摘要旋翼類無(wú)人機(jī)因其機(jī)動(dòng)性能優(yōu)異，起降方便，成本低廉，安全性好，在包括運(yùn)輸，勘測(cè)，搶險(xiǎn)救災(zāi)，航拍等領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。絕大多數(shù)旋翼類飛行器都屬于靜不穩(wěn)定

2、飛行器，需要配合性能優(yōu)良的飛行控制系統(tǒng)才能發(fā)揮更佳的使用效果。本文針對(duì)旋翼類無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題展開(kāi)研究。首先，建立了四旋翼飛行器和單主旋翼帶尾槳式直升機(jī)的動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型。接著，針對(duì)旋翼類飛行器飛行高度低，飛行速度小的工作特點(diǎn)，給出了一種低成本的多傳感器信息融合姿態(tài)確定方案。以離散化的一階慣性環(huán)節(jié)對(duì)傳感器輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，用MEMS陀螺儀對(duì)載機(jī)姿態(tài)的變化進(jìn)行敏感，用加速度計(jì)和磁力計(jì)的測(cè)量信息對(duì)陀螺儀的漂移進(jìn)行修正，為整個(gè)飛行控

3、制系統(tǒng)提供穩(wěn)定且具有足夠精度的載機(jī)航姿信息。然后根據(jù)旋翼類無(wú)人機(jī)的動(dòng)力學(xué)信息提出控制方案，設(shè)計(jì)一個(gè)PID控制回路，由無(wú)人機(jī)的姿態(tài)信息和陀螺儀輸出生成控制信號(hào)并將之分配到各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)載機(jī)的姿態(tài)穩(wěn)定和控制。最后將以上所有內(nèi)容在實(shí)際的硬件環(huán)境中體現(xiàn)，并通過(guò)四旋翼飛行器和單主旋翼帶尾槳直升機(jī)的飛行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文所有內(nèi)容的合理性和相關(guān)飛行控制系統(tǒng)的可用性。另外，本文針對(duì)旋翼類無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)各部分的參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入的討論，對(duì)本文內(nèi)容