穩(wěn)態(tài)附近的無人直升機飛行動力學(xué)辨識建模方法研究.pdf

1、無人直升機動力學(xué)模型具有多耦合、不穩(wěn)定、高階易擾、非定常等特點，準(zhǔn)確的參數(shù)模型難以直接獲得。國內(nèi)現(xiàn)行的辨識建模方法無法滿足直升機高品質(zhì)自主飛行的要求。本文基于SVU200的簡化模型和手動飛行實驗數(shù)據(jù)，探尋能夠準(zhǔn)確反應(yīng)直升機動力學(xué)特性、通用性強、便于控制系統(tǒng)處理的模型描述及其辨識方法。
　　(1)研究基于狀態(tài)空間白箱模型的時域離線辨識方法。提出數(shù)據(jù)單通道法，可高效解決使用預(yù)報誤差法時初始模型參數(shù)的選取問題。采用預(yù)報誤差法和遺傳算法新

2、組合策略分兩步辨識直升機4自由度模型，預(yù)測輸出對變化緩慢的實測輸出可良好匹配。
　　(2)著力提升角速度通道模型的精度，研究基于狀態(tài)空間黑箱模型的時域離線辨識方法?；谧涌臻g—預(yù)報誤差法，提出主通道擴展子空間模型，保證了模型精度和算法魯棒性。所得6通道模型在辨識和驗證數(shù)據(jù)段內(nèi)擬合度均很高，可基于該模型分析直升機的動態(tài)特性。但模型階次過高，對數(shù)據(jù)高度敏感，不利于控制系統(tǒng)的處理。
　　(3)開展數(shù)據(jù)魯棒性好、可限制模型階次的頻域

3、傳遞函數(shù)模型離線辨識研究。提出基于局部多項式快速法的無人直升機頻響函數(shù)辨識，仿真結(jié)果表明該法可有效估計抑制有色噪聲和離散傅里葉變換泄漏誤差，同時保持了高頻段的分辨率，優(yōu)于傳統(tǒng)的CIFER法?；陬l響函數(shù)，使用最小二乘—極大似然二步法辨識SVU200的縱向和橫向運動的傳遞函數(shù)模型。模型精度高、階次低，對快速變化的數(shù)據(jù)適應(yīng)性強。
　　(4)進行時域遞推算法辨識，進一步驗證離線辨識結(jié)果。初步研究雙角速度通道非線性辨識建模方法，發(fā)現(xiàn)Ham