文档介绍：南京理工大学
硕士学位论文
四旋翼无人直升机飞行控制系统的研究与设计
姓名:何环飞
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:陈庆伟
20090608
摘要关键词:四旋翼无人直升机,自主飞行;飞行控制系统,数学模型,数字信号处理四旋翼无人直升机由于其飞行控制相对容易,安全性也得到了较大的改善,越来越受到研究人员的关注。而四旋翼无人直升机的飞行控制系统是四旋翼无人直升机至关重要的组成部分,它决定了四旋翼无人直升机飞行性能的优劣。本课题围绕四旋翼无人直升机的自主飞行控制问题,以遥控航模为飞行平台,设计飞行控制系统的总体方案,建立其动力学数学模型;在此基础上,完成了以:诵牡姆尚锌刂葡低车娜碛布杓疲ㄆ骷⌒汀⒂布缏飞杓啤模块化软件设计,并做了大量调试工作,基本解决了设计中存在的问题。同时初步研究了四旋翼无人直升机自主飞行控制方案的设计,为以后执行更复杂的任务例如定点飞行、避障和多机协调飞行等打下一定的基础。建立完善的四旋翼无人直升机飞行控制系统平台,将有助于进一步拓展对四旋翼无人直升机飞行导航、控制算法和控制系统开发等方面的研究,为未来进一步研究开发满足不同条件的新型的多用途无人机打下坚实的基础。器
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砷年∥膨研究生签名:么互塑:查么蜀堡河銀叼年/月为日声学位论文使用授权声明明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文,按保密的有关规定和程序处理。研究生签名:
髀课题背景无人机,是一种无人驾驶、可重复使用的航空器的简称。在错综复杂和有未知危险的环境中,无人机作为人类的先遣军将去执行一些不适合人完成的任务,例如近距离对敌方进行侦察,复杂混乱条件下的电子对抗,深入灾难现场进行抢险救灾等。无人机的发展历史可以追溯到世纪初,英国于年研制成功了世界上第一架无人机。在世纪年代以前,由于受技术水平的限制,无人机发展缓慢,大多用做靶机【。近年来,随着微电子、通信、材料及推进系统等技术的迅猛发展,无人机得到了长足的进步,加上无人机在世纪年代以来几场局部战争中的成功战例,世界各国开始重视无人机的研究与发展。据不完全统计,目前,世界上余个国家和地区已研制出了多种无人机,无人机型号超过余种,有个最高的主要是美国和以色列。与载人飞机相比,无人机具有许多优点【俊首先,设计自由度大。在设计上无人机没有驾驶舱及相关的救生设备,除降低了飞机的重量和成本外,还大大放宽了飞机设计的一些限制,如飞机发动机的位置可以更加合理。由于不考虑人的因素,飞机的机动载荷因数可以更高,可以采用更先进的其次是成本低。在设计制造上无需复杂的机体和种类繁多的各种机载设备,只需一些必要的传感器。而且使用和维护费用低,操纵人员培训相对简单。与常规飞机相第四,无人机的突防能力较强,生存力高。发展至今,无人机技术已经比较成熟并且正朝着多元化路线发展,固定翼无人机和单桨直升机是最常见的无人机,占据绝大部分市场份额。文献【空攵曰诓煌行原理的飞行器作了一些对比。固定翼飞机在可控性、最大有效载荷和机动性方面略具优势;直升机在固定飞行、慢速飞行、垂直起降和室内飞行方面有明显的优势。直升机是最复杂的飞行器之一,它的复杂性在于它的多功能性和灵活性以用来完成各种不同的任务。传统的直升机按照常理都装备有一个主桨和一个尾桨。另外,其他存在的直升机类型包括两侧成对旋翼或者一前一后两个旋翼直升机和共轴双旋翼直升机。本文特别关注一种四旋翼的迷你飞行器,这种飞行器也被称为四方旋翼飞行器。四旋翼飞行器并不是一种新式的结构,早在年它就闯世了。月,气动布局、结构设计。比,使用维护成本可节约达%之多。第三,无人机可以执行一些对于有人驾驶飞机来说非常危险的任务。
的合同。这个虹峁沟呐尤淮笪锸怯晌挥哿荒┒说闹本牧制也变得比较简单。。在每个侧臂的末端有两个可以任意倾斜的小推进器,用来控制前进和偏航。首飞于年月成功举行,虽然只能达到母叨龋与当初设想的牟罹嘟洗螅ū暇故欠尚惺飞系囊淮罂缭健论证道:他的设计能够非常稳定,而且如果应用到实际上去,理论上可行。自从第一架四旋翼飞行器成功升空后,对这个长着四个手臂