文档介绍：南京理工大学
硕士学位论文
微型无人直升机飞行控制系统研究与设计
姓名:孔维刚
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
20060615
摘要微型无人直升机在军用和民用方面都有广泛的应用价值,成为国内外很多研究机构的研究对象。而微型无人直升机飞行控制系统是微型无人直升机至关重要的组成部分,它决定着微型无人直升机的各种飞行性能,因此迫切需要加强该领域的研究工作。建立完善的微型无人直升机飞行控制系统平台,将有助于我们进一步拓展对微型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。首先,本文以模型直升机为研究对象,进行了微型无人直升机飞行控制系统的总体设计;接着进行了飞行控制系统的软硬件设计,包括系统硬件选型、硬件电路设计、各主要功能模块的软件设计,并做了大量的调试工作,解决了调试中遇到的各种问题;然后,对使用的捷联式惯性导航系统中的姿态矩阵及捷联姿态算法——四元数法进行了讨论,针对陀螺测姿存在的漂移问题设计了姿态角互补滤波器,给出了实验结果。为了提高测量精度,关键词:微型无人直升机,飞行控制系统,捷联式惯性导航,四元数,互补滤波器研究了微机械惯性传感器的确定性误差补偿方法;最后,研究了航向闭环控制方法,初步实现了航向稳定和控制。南京理工大学硕士学位论文微型无人直升机飞行控制系统研究与设计
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弛缝独维剑:声明学位论文使用授权声明!阥月阽日协,阨月肚日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。研究生签名: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。
髀引言是一种无人驾驶,可重复使用的航空器的简称。早在多年前,无人机就己问世,开始时称为“遥控飞行器保多用做靶机‘”。近几十年来,微电子、控制和制导技术的飞速发展为无人机的发展提供了坚实的技术基础,无人机在军事领域得到了广泛的应用。在近代几次高技术局部战争中,无人机崭露头角,令人刮目相看。无人直升机作为无人机中的~员,更是起着举足轻重的作用。由于无人直升机的独特飞行特性和控制特点,它可以完成其它无人飞行器和有人直升机所不能执行的任、小、造价低、战场生存力高等有人驾驶直升机无法比拟的优越性。目前越来越多的政府和研究机构以微型无人直升机作为研究平台,这是因为微型无人直升机造价低、体积小、重量轻、飞行相对灵活,起落受限制很少,能适应复杂多变的环境,更适合进行目标识别、定位等比赛项目;其次,源于这项技术在控制等领域的挑战性:再次,在实际应用当中,由于具有高度的灵活性和很强的适应性,微仅可减少部队在侦察过程中的伤亡,还可大大提高作战效率。另一方面,微型无人直在民用方面:微型无人直升机可用于通信中继、环境研究、自然灾害的监视与支微型无人直升机的研究现状从十九世纪三十年代开始,国外的一些大学和研究机构就开始了微型无人直升机研究,如美国国家航空航天局、麻省理工学院⒓又荽笱Р死分校、乔治亚理工学院取D壳埃鹿⑷鸬洹⒓幽么蟮裙也展开了微型无人直升机的研究。在研究过程中,他们总结了很多设计方案和测试方案,并取得了很多成果。。年,无人机,务。与固定翼无人飞机相比,无人直升机具有起飞着陆场地小、可垂直起降/空中悬停、使用灵活等一系列特点。与有人直升机相比,无人直升机具有无人员伤亡、体积型无人直升机在军事和民用上也有着广泛的应用前景。在军用方面:微型无人直升机一方面可用于低空侦察、电子干扰等任务,这样不升机还可用于目标指示及生化武器探测等。此外,微型无人直升机非常适合未来的城市作战。援,还可用于边境巡逻、毒品禁运、农业勘测,并在未来大型牧场和城区监视等民用方面具有广阔的市场和应用前景微型无人直升机飞行控制系统研究与设计南京理工大学硕士学位论文
本课题源于“こ獭苯ㄉ柘钅俊岸喙δ茉硕刂剖笛橄低场!?罩心勘曛甘就成功地完成了微型无人直升机的第一次翻滚试验。从年开始,国际无人系统协会J甲橹荒暌欢鹊墓史尚谢魅司喝#疉竞赛只面向各国的大学生,每次竞赛都有不同的飞行任务。例如年的竞赛飞行任务就是让微型直升机从ɡ锿庾远扇胍桓鍪星罢揖喝谋曛净固房子找到真正能进入此结构体的入口蚩5拇翱,从入口飞入并利用相应的传感器找到