傾轉(zhuǎn)旋翼機模型參考自適應(yīng)雙重控制系統(tǒng)研究.pdf

1、傾轉(zhuǎn)旋翼機是集傳統(tǒng)直升機和固定翼飛機優(yōu)點于一身的新型飛行器。在垂直起降階段，它由于受到外界環(huán)境條件的影響，常常表現(xiàn)出意想不到的非平衡現(xiàn)象。為了研究傾轉(zhuǎn)旋翼機在垂直起降階段滾動通道的非線性控制問題，本文在實驗室條件下建立了雙螺旋槳模擬裝置，并采用模型參考自適應(yīng)雙重控制策略對其進行半實物仿真實驗。
　　首先，本文對傾轉(zhuǎn)旋翼機的操縱策略進行了簡要分析，從中抽象出直升機模式下垂直起降階段的單通道試驗?zāi)Ｐ汀p螺旋槳裝置，并給出了該裝置滾動

2、通道控制的總體方案。通過對螺旋槳槳葉和滾動通道的動力學(xué)特性進行分析，從中提取出了本課題所采用試驗裝置的數(shù)學(xué)模型。
　　其次，針對雙螺旋槳裝置表現(xiàn)出的特性，我們設(shè)計了三種控制器，即傳統(tǒng)模型參考自適應(yīng)控制器、謹(jǐn)慎修正的模型參考自適應(yīng)控制器和模型參考自適應(yīng)雙重控制器。同時，在 MATLAB/GUIDE環(huán)境下開發(fā)了用于雙螺旋槳控制系統(tǒng)實驗的人機交互界面，在該人機界面下對設(shè)計的三種控制器進行了離線仿真分析。仿真結(jié)果表明，不論是在系統(tǒng)啟動的初

3、始階段，還是在平穩(wěn)運行階段，采用模型參考自適應(yīng)雙重控制方法使得系統(tǒng)的實際輸出都能很好地跟蹤模型的輸出，所設(shè)計的系統(tǒng)具有良好的跟蹤性和伺服性。
　　為了使螺旋槳按照給定的指令旋轉(zhuǎn)，本課題設(shè)計了基于 FPGA的無刷直流電機驅(qū)動電路板，給出了基于Verilog HDL語言的數(shù)字硬件實現(xiàn)原理，并通過仿真驗證和下載驗證，證明了本設(shè)計思路的正確性。
　　最后，在 MATLAB/RTW實時仿真平臺下，利用 S-函數(shù)構(gòu)建了模型參考自適應(yīng)雙重