小型無人飛艇的建模與飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、飛艇是一種輕于空氣的浮空飛行器，具有留空時(shí)間長、安全性能好、環(huán)境污染少、能耗低、載重量大、飛行平穩(wěn)、起降場地要求簡單等特點(diǎn)。無人自主飛艇具有很高的自主性和巨大的市場潛力，而且特別適合作為信息收集的平臺用以研究、環(huán)境監(jiān)測、通信中繼和導(dǎo)航等等，在很多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。 本文以無人飛艇為研究對象，在綜合了解和比較了國內(nèi)外的研究狀況之后，建立了小型無人飛艇的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了控制律的仿真，在此基礎(chǔ)上對飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行了硬件和軟件的設(shè)計(jì)

2、。 首先針對本文所使用的小型飛艇模型進(jìn)行力學(xué)分析，從動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)兩個(gè)方面分析飛艇的力學(xué)特性，最后整理得出飛艇的運(yùn)動(dòng)方程，并建立飛艇的六自由度數(shù)學(xué)模型。利用小擾動(dòng)的方法將非線性的數(shù)學(xué)模型線性化，根據(jù)線性化方程特點(diǎn)將飛艇運(yùn)動(dòng)分為橫向運(yùn)動(dòng)方程和縱向運(yùn)動(dòng)方程。 其次對飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)方案，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并完成了以MSP430F449為核心，包括數(shù)據(jù)采集模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、無線通訊模塊、GPS模塊等在內(nèi)的硬件電路設(shè)計(jì)。軟件設(shè)