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《垂直起降傾轉(zhuǎn)四旋翼機過渡階段控制問題研究》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、碩士學(xué)位論文垂直起降傾轉(zhuǎn)四旋翼機過渡階段控制問題研究CONTROLSYSTEMDESIGNONTHETRANSITIONSTAGEOFQUADTITLROTORAIRCRAFT閆秋紅哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年6月國內(nèi)圖書分類號：TP273學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：681.5密級：公開工程碩士學(xué)位論文垂直起降傾轉(zhuǎn)四旋翼機過渡階段控制問題研究碩士研究生：閆秋紅導(dǎo)師：陳平副教授申請學(xué)位級別：全日制工程碩士學(xué)科、專業(yè)：電力電子與電力傳動所在單位：電力電子與電力傳動系答辯日期：2015年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:T
2、P273U.D.C:681.5DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringCONTROLSYSTEMDESIGNONTHETRANSITIONSTAGEOFQUADTITLROTORAIRCRAFTCandidate：YanQiuhongSupervisor：AssociateProf.ChenPingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：PowerElectronicsandDrivesAffiliation：Dept.ofElectri
3、calEngineeringDateofOralExamination：June,2015Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要傾轉(zhuǎn)旋翼機由于其無需跑道而又有較大的運載量和巡航速度優(yōu)點而備受關(guān)注。相較于二旋翼機，傾轉(zhuǎn)四旋翼機的運載量和巡航速度有更大的優(yōu)勢。但由于有四個可傾轉(zhuǎn)旋翼，控制系統(tǒng)設(shè)計時并不是直升機與固定翼飛機控制的簡單疊加，尤其是過渡階段非線性因素影響更為突出。為實現(xiàn)四旋翼機的平穩(wěn)過渡，本文對過渡階段的控制系統(tǒng)進行設(shè)計研究。首先明確四
4、旋翼機過渡階段的飛行原理，分別建立了垂直起降傾轉(zhuǎn)四旋翼飛機直升機模式下和短艙傾轉(zhuǎn)模式的動力學(xué)模型，并建立四旋翼機縱向運動的小擾動模型。確定短艙傾轉(zhuǎn)階段選用定高轉(zhuǎn)換方案，制定俯仰姿態(tài)和拉力操縱方案，并推導(dǎo)出速度與短艙傾角關(guān)系，繪制出走廊曲線。然后通過采集的實驗數(shù)據(jù)確定各執(zhí)行機構(gòu)及其驅(qū)動器開環(huán)傳遞函數(shù)，設(shè)計直升機模式下俯仰通道和速度回路的控制律，并進行校正，實現(xiàn)飛機平穩(wěn)前飛達到初始轉(zhuǎn)換速度。短艙傾轉(zhuǎn)模式下分為兩個階段，首先是短艙傾角較小，升降舵和周期變矩雙操縱面共同控制，隨后短艙角逐漸增大周期變距控制退出僅由升降舵單獨控制。據(jù)此設(shè)計短艙傾轉(zhuǎn)模式下俯仰姿態(tài)
5、的控制律，由于參數(shù)較多且相互影響，故采用粒子群算法整定控制系統(tǒng)參數(shù)。最后設(shè)計控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，選取以ADuc7026為核心芯片的控制器，并選用合適的傳感器、執(zhí)行機構(gòu)等，設(shè)計電路搭建飛機模型。編寫控制律程序和各個接口間程序。調(diào)試所設(shè)計的控制系統(tǒng)，調(diào)試結(jié)果表明所設(shè)計控制系統(tǒng)滿足初始要求，可實現(xiàn)平穩(wěn)過渡。關(guān)鍵詞：傾轉(zhuǎn)四旋翼機；過渡過程；垂直起降；粒子群算法；ADuc7026I哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractQTRhastheadvantageoflargecarryingcapacityandcruisingspeedwithoutthet
6、akeoffrunway.ComparedtoV-22,V-44hasagreateradvantageincarryingcapacityandcruisingspeed.However,sinceV-44hasfourtiltingrotors,thedesigningofcontrolsystemisnotthesuperpositionofhelicoptersandfixed-wingaircraft,especiallyintransitionprocess.Inordertoachieveasmoothtransition,westud
7、yonthecontrolsystemoftransitionprocessinthispaper.First,weshouldmakeitclearthatwhatistheflightprincipleofV-44.Soweestablishthedynamicmodelsofhelicoptermodeandnacelletiltingmodeseparately.Andthenestablishthesmallperturbationmodeloflongitudinalmovement.Wealsodeterminetousefixedhe
8、ightconversionprogramsinnacelletiltingstage.Thenweform
