小型無(wú)人直升機(jī)自主起降控制策略研究.pdf

1、小型無(wú)人直升機(jī)在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域都具有廣泛地應(yīng)用前景，引起了世界各國(guó)學(xué)者的關(guān)注和研究，自主起降是其自主飛行控制中重要的一部分，其起降過(guò)程短，控制要求高。人工參與要求操作者有豐富的經(jīng)驗(yàn)，但安全性仍得不到保障。因此，實(shí)現(xiàn)自主起降意義重大，是決定小型無(wú)人直升機(jī)自主飛行能力的重要因素之一。
　　 本文以某小型無(wú)人直升機(jī)作為飛行平臺(tái)，采用半實(shí)物仿真和試飛實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)自主起降控制策略進(jìn)行一系列探討與研究，論文的主要工作為：
　

2、　 (1)綜述了小型無(wú)人直升機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)對(duì)自主起降控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展做了分析，并探討了自主起降過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)。接著介紹了本飛行平臺(tái)的飛控系統(tǒng)架構(gòu)，解決了地面控制站軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一些關(guān)鍵技術(shù)。然后結(jié)合第一性原理和系統(tǒng)辨識(shí)的方法，建立了小型無(wú)人直升機(jī)起降過(guò)程中的全狀態(tài)非線性模型，并利用“小擾動(dòng)”法將其線性化。
　　 (2)分析了地面效應(yīng)對(duì)自主起降的影響，提出了相應(yīng)的解決方案，并通過(guò)飛行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方案的

3、有效性。針對(duì)自主起降過(guò)程中對(duì)離地高度測(cè)量的要求，采用去野值濾波和重調(diào)法相結(jié)合的方法對(duì)垂向速度和聲納高度計(jì)信息進(jìn)行融合，保證了高度測(cè)量的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。
　　 (3)針對(duì)起飛離陸前的力矩不平衡問(wèn)題，采用在起落架底端安裝壓力傳感器的方法，測(cè)量地面支撐力并引入反饋控制中，實(shí)現(xiàn)起飛前的力和力矩自動(dòng)配平，使小型無(wú)人直升機(jī)失去地面約束后能夠垂直起飛。
　　 (4)針對(duì)小型無(wú)人直升機(jī)對(duì)自主起降的控制要求，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制策略，并通過(guò)半