文档介绍：塑共麴建盗垫垄暨小型直升机自主飞行系统设计与实现煎盟&塑煎分类号兰坚华南理工大学硕士学位论文黄亮裴漫擅教援自动丝抖堂皇王捏堂医亟±攫式迟别生蟹能丕筮垡直堡王太堂密级指导教师:申请学位级别:学位授予单位和日期:答辩委员会主席:学校代号学号专业名称:论文提交日期:论文答辩日期::鱼论文评阅人:
摘要小型无人直升机技术涉及新材料技术、微电子技术、计算机与信息处理、通数据通信等功能,方便了系统的状态监控和在线调试。以上种种,产生了本课题当前在世界范围内,以小型直升机为平台的自主飞行系统研究诈方兴未艾。由于直升机较固定翼飞机而言,具有悬停等灵活、机动的飞行性能,因此大多数研究机构选用直升机作为微小型无人机的研究平台。目前,美国、日本、欧洲国家等发达国家在这方面的研究已经有了长足的进展,笱а芯康腦—小型自动飞行器,斯坦福大学研制的能够自主悬停的鄙毡公司生产的奕酥鄙龋际钦夥矫娴拇怼9诟鞔蟾咝H绫航、南航、清华等也开始进行相关方面的研究,但是和相比还有较大的差距。信和网络、控制、辨识、估计、人工智能等多领域理论和技术方法。在直升机平台方面我们采用了小型航模直升机;在惯导技术方面则采取了基于器件的陀螺仪、加速度计、电子罗盘、⑸筛叨纫堑炔饬吭<菇顺⌒徒萘9导系统,并利用数字滤波技术净化数据;在计算机和直升机接口部分设计了伺服驱动模块,实现了自控/手控模式切换功能;在软件方面设计了多通道选择、远程组⋯年多来努力构建的小型直升机自主飞行系统的雏形,系统虽然尚待完善,跟有一定的差距,但是已经可以实现大部分的预想功能,在姿态控制方面取得不错的效果,并具有良好的扩展性,为后续研发打下良好的基础,在国内处于相对领先的地位。微型无人直升机控制包括飞行轨迹控制和飞行姿态控制。一般来说,其轨迹控制又是通过姿态控制来实现的。同时,直升机是不稳定、时变、非线性、高阶和强耦合的多入多出控制系统。不同飞行包线下,直升机本身特性不断变化,因此很难建立统一的、精确的数学模型,因此我们采取了分通道解耦控制算法。鉴于姿态控制是微型无人直升机飞行控制系统设计的核心问题,本文主要围绕姿态控制的原理、实现方法和具体调试的步骤进行说明,同时介绍了为此而构建的基于/的仿真调试平台。本文采用最小二乘辨识法对直升机系统进行平衡点附近的线性化建模,在此基础上采用传统刂品椒ń锌刂疲〉昧肆己玫目刂菩Ч关键词小型无人直升机自主色行系统构建刂品抡嫫教
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导师签名:嗲;丕彩盏乳喜,勃日期:加眸易月华南理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书日期:加多年易月日期:加哆年占月,。日保密口,在——年解密后适用本授权书。允许论文被查阅和借阅。本人授权华南理工大学可以将本学位论文的本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特衪员曜⒁玫哪谌萃猓韭畚不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于不保密曰。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉癲”
⌒臀奕酥鄙芯肯钅火巡视、空中摄影等工作。洛克马丁等一些相关厂商的资助下,由众多研究机构开展微型无人直升机的研究计划。卡耐基一梅隆大学微型无人直升机已于年夏完成了在美国对伊拉克等国家的空中打击,以及前不久对阿富汗的军事行动中,无人飞行器发挥了巨大的作用。它能向军事指挥员和决策者提供实时的情报,并利用这些分辨率高、清晰的图象进行战果评估。在民用领域,无人飞行器也有巨大的作用,它可以用于森林田野以及城市的防由于直升机较固定翼飞机而言,具有悬停等灵活、机动的飞行性能,因此很多研究机构选用直升机作为微小型无人机的研究平台,此外,微型无人直升机还被广泛用作空中机器人研究平台。同时源于这项技术在控制等领域的挑战性,因此微型无人直升机受到越来越多政府和研究机构的重视。目前美国、德国、瑞典、加拿大等国家均展开了微型无人直升机的研究。其中美国主要是在等政府机构以及资助的对加拿大北极圈的部分地区进行高精度的地图绘制的项目计划。国内无人机的研究则集中于大型无人侦察机并进而研究无人战斗机,而对于微型无人直升机的研究较少。目前丌展这一方面研制的国家主要是美国、尽⑴分薰摇⒁陨列和中国,其中比较