小型無人直升機自主起降控制策略研究.pdf

1、小型無人直升機在軍事領域和民用領域都具有廣泛地應用前景，引起了世界各國學者的關注和研究，自主起降是其自主飛行控制中重要的一部分，其起降過程短，控制要求高。人工參與要求操作者有豐富的經驗，但安全性仍得不到保障。因此，實現自主起降意義重大，是決定小型無人直升機自主飛行能力的重要因素之一。
　　 本文以某小型無人直升機作為飛行平臺，采用半實物仿真和試飛實驗相結合的方法對自主起降控制策略進行一系列探討與研究，論文的主要工作為：
　

2、　 (1)綜述了小型無人直升機的國內外研究現狀，重點對自主起降控制技術的研究現狀和進展做了分析，并探討了自主起降過程中的關鍵技術和難點。接著介紹了本飛行平臺的飛控系統架構，解決了地面控制站軟件開發(fā)過程中的一些關鍵技術。然后結合第一性原理和系統辨識的方法，建立了小型無人直升機起降過程中的全狀態(tài)非線性模型，并利用“小擾動”法將其線性化。
　　 (2)分析了地面效應對自主起降的影響，提出了相應的解決方案，并通過飛行實驗驗證了該方案的

3、有效性。針對自主起降過程中對離地高度測量的要求，采用去野值濾波和重調法相結合的方法對垂向速度和聲納高度計信息進行融合，保證了高度測量的準確性和實時性。
　　 (3)針對起飛離陸前的力矩不平衡問題，采用在起落架底端安裝壓力傳感器的方法，測量地面支撐力并引入反饋控制中，實現起飛前的力和力矩自動配平，使小型無人直升機失去地面約束后能夠垂直起飛。
　　 (4)針對小型無人直升機對自主起降的控制要求，設計了相應的控制策略，并通過半