資源描述：
《涵道共軸旋翼飛行器建模與驗(yàn)證》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、中圖分類(lèi)號(hào)：V212.4論文編號(hào)：102870115-S255學(xué)科分類(lèi)號(hào)：082520碩士學(xué)位論文涵道共軸旋翼飛行器建模與驗(yàn)證研究生姓名牛金宇學(xué)科、專業(yè)航空宇航科學(xué)與技術(shù)（直升機(jī)工程）研究方向飛行器控制與仿真指導(dǎo)教師徐錦法教授南京航空航天大學(xué)研究生院航空宇航學(xué)院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringModelingandVerificationofADuctedCo
2、axialRotorAircraftAThesisinAerospaceScience&Technology(HelicopterEngineering)byNiuJinyuAdvisedbyProf.XuJinfaSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承諾書(shū)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(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含
3、其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)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(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)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(kù)進(jìn)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(shū)）作者簽名：日期：南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要由于出色的懸停和低速飛行性能，旋翼飛行器一直是航空領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，然而出于力矩配平的需求，傳統(tǒng)旋翼飛行器的尺寸往往很大。近年來(lái)，逐漸興起的涵道共軸旋翼飛行器既具備旋翼飛行器的低速性能，又在尺寸上得到了精
4、簡(jiǎn)，因此吸引了很多研究者的目光。本文研究對(duì)象就是某型涵道共軸飛行器的驗(yàn)證機(jī)，主要工作就是對(duì)其進(jìn)行建模和模型驗(yàn)證。首先，使用傳統(tǒng)的滑流和葉素理論，并綜合實(shí)驗(yàn)方法，建立涵道共軸飛行器的飛行動(dòng)力學(xué)模型，完成了Matlab/Simulink飛行動(dòng)力學(xué)仿真模型的構(gòu)建，通過(guò)配平和線化處理得到了相關(guān)狀態(tài)下的小擾動(dòng)線化模型，進(jìn)行了飛行控制律設(shè)計(jì)以及經(jīng)典科目仿真飛行。其次，針對(duì)飛行器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。飛行控制系統(tǒng)包括了航電設(shè)備、飛控軟件和地面站系統(tǒng)。在模型估算結(jié)果基礎(chǔ)上，根據(jù)功率需求選取了電機(jī)、電調(diào)以及電源等設(shè)備，依據(jù)飛控系
5、統(tǒng)對(duì)傳感器設(shè)備數(shù)據(jù)精度要求選取了IMU、GPS、高度計(jì)等傳感器設(shè)備。飛控計(jì)算機(jī)為自制產(chǎn)品，以STM32微型嵌入式處理器為核心，飛控程序以PID算法為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了增穩(wěn)控制回路和姿態(tài)控制回路，實(shí)現(xiàn)了驗(yàn)證機(jī)穩(wěn)定的飛行控制。地面站系統(tǒng)以地面監(jiān)控軟件為核心，利用通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)了與空中飛行器平臺(tái)之間的地空數(shù)據(jù)交換，地面監(jiān)控軟件涉及信息監(jiān)視與指令操控兩部分，軟件采用C#語(yǔ)言編寫(xiě)，以模塊化編程設(shè)計(jì)思想實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)顯示、圖像記錄顯示、電子地圖、控制參數(shù)調(diào)試、指令發(fā)送等功能。接著，進(jìn)行了飛控系統(tǒng)測(cè)試和飛控參數(shù)整定試驗(yàn)。通過(guò)靜態(tài)調(diào)試、系
6、留試驗(yàn)和試飛實(shí)驗(yàn)層層遞進(jìn)的調(diào)試方法，完成了飛控系統(tǒng)功能測(cè)試和飛控參數(shù)整定。對(duì)飛控系統(tǒng)硬件、軟件進(jìn)行全方位測(cè)試同時(shí)，得到了可使飛行器穩(wěn)定飛行的控制參數(shù)。用硬系留、軟系留和不系留三級(jí)試驗(yàn)調(diào)試辦法完成了通道控制參數(shù)的整定，有效避免了飛行器平臺(tái)在試驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的飛行不穩(wěn)定，極大減少了試驗(yàn)事故的發(fā)生。最后，在飛行數(shù)據(jù)采集、分析處理基礎(chǔ)上，完成飛行動(dòng)力學(xué)模型的驗(yàn)證。對(duì)模型進(jìn)行了配平驗(yàn)證、控制參數(shù)驗(yàn)證和仿真飛行驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明，模型具有很高精度。關(guān)鍵詞：飛行動(dòng)力學(xué)建模，飛行控制，參數(shù)整定，飛行仿真，模型驗(yàn)證I涵道共軸旋翼飛行器建
7、模與驗(yàn)證ABSTRACTRotorcraftisalwaysthehotspotinaviationfieldforitsperfectperformanceinhoveringandlow-speedflight.Generally,rotorcraftisofconsiderablesizefortorquebalancing.Inrecentyears,anewkindofaircraftcalledductedcoaxialrotoraircraftisshowingupprominently,withbotht
8、headvantageofrotorcraftandmuchsmallerscale.Modelingandverificationofthiswidelywatchedaircraftisthemainlyworkofthepaper.Atfirst,thispaperdesignsthemodelwithtrad
