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《傾轉(zhuǎn)三旋翼無人機總體與控制系統(tǒng)設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中圖分類號：V211.3論文編號：102870118-S156學(xué)科分類號：082501碩士學(xué)位論文傾轉(zhuǎn)三旋翼無人機總體與控制系統(tǒng)設(shè)計研究生姓名常慧媛學(xué)科、專業(yè)飛行器設(shè)計研究方向飛行器總體設(shè)計與控制指導(dǎo)教師鄭祥明副教授南京航空航天大學(xué)研究生院航空宇航學(xué)院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringOverallDesignandControlSystem
2、DesignofaTri-TiltRotorUnmannedAerialVehicleAThesisinFlightVehicleDesignbyChangHuiyuanAdvisedbyAssociateProf.ZhengXiangmingSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承諾書本人聲明所呈交的碩士學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。
3、除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南京航空航天大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書）作者簽名：日期：2018.03.30南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要可懸停無人機包括直升機、多旋翼無人機和傾轉(zhuǎn)旋翼無人機等，因其可以進行懸停操作執(zhí)行任務(wù)而得到廣泛應(yīng)用。近年來，兼具垂
4、直起降與快速前飛能力的傾轉(zhuǎn)旋翼無人機逐漸成為研究熱點。本文以傾轉(zhuǎn)旋翼無人機為研究對象。首先，根據(jù)設(shè)計要求，提出了一種新構(gòu)型傾轉(zhuǎn)三旋翼無人機設(shè)計方案并完成翼型選擇及氣動參數(shù)計算。其次，根據(jù)傾轉(zhuǎn)三旋翼無人機飛行運動特點，推導(dǎo)了傾轉(zhuǎn)三旋翼無人機運動數(shù)學(xué)模型，作為控制系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。傾轉(zhuǎn)旋翼無人機具有三種飛行模式：旋翼飛行模式、固定翼飛行模式和過渡飛行模式。在過渡飛行模式下，它同時具有旋翼和固定翼兩種操縱特性，兩者之間存在強耦合以及高度非線性特性，因而實現(xiàn)旋翼模式與固定翼模式的平穩(wěn)過渡是傾轉(zhuǎn)旋翼無人機飛行控制
5、的關(guān)鍵及難點所在。因此，本文針對傾轉(zhuǎn)三旋翼無人機過渡段的飛行控制策略進行研究，設(shè)計了傾轉(zhuǎn)三旋翼無人機的飛行控制系統(tǒng)，采用經(jīng)典PID控制方法設(shè)計了縱向通道控制律并進行仿真驗證，完成了飛控系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計與實現(xiàn)。最后，制作了傾轉(zhuǎn)三旋翼無人機樣機并進行了飛行試驗。仿真及試飛結(jié)果均表明：本文設(shè)計的傾轉(zhuǎn)三旋翼無人機滿足設(shè)計要求且控制方案可行。關(guān)鍵詞：傾轉(zhuǎn)三旋翼無人機，總體設(shè)計，過渡模式，控制系統(tǒng)I可懸停無人機總體與控制系統(tǒng)設(shè)計ABSTRACTHoveringunmannedaerialvehicles,incl
6、udinghelicopters,multi-rotorUAVsandtilt-rotorUAVsetc.,havebeenwidelystudiedandusedduetotheirhoveringcapability.Tilt-rotorUAV,whichpossessesbothmeritsofmulti-rotors(verticaltakeoffandlanding)andfixedUAV,isbecomingahotpoint.Inthisthesis,anovelUAVconfigura
7、tionwiththreetilt-rotors(hereinafterreferredasTTR)isproposedbasedondesignrequirements,withairfoilselectedandaerodynamicperformancecalculated.ThemathematicalmodeloftheUAVisderivedforflightcontrolsystemdesignbasedontheflightfeatures.TheTTRUAVhasthreefligh
8、tmodes:multi-rotormode,fixedwingmodeandtransitionmode.Duringthetransitionflightprocess,ithasmanipulationfeaturesofbothmulti-rotorandfixedwingUAVs,resultinginstrongcouplingcharacteristicsandhighnonlinearity.Therefore,smoothtransit
