小型無人機(jī)實(shí)時(shí)測試平臺(tái).pdf

1、無人直升機(jī)飛行性能主要取決于飛控系統(tǒng)性能，獲取無人直升機(jī)精確動(dòng)力學(xué)模型是設(shè)計(jì)飛控系統(tǒng)的基礎(chǔ)。為了有效辨識(shí)無人機(jī)模型參數(shù)，本文建立了小型無人直升機(jī)動(dòng)力學(xué)模型，設(shè)計(jì)了一套實(shí)用的小型無人機(jī)實(shí)時(shí)測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)六自由度轉(zhuǎn)臺(tái)，一組機(jī)載傳感器，以及一套上位機(jī)監(jiān)視軟件，進(jìn)而進(jìn)行了參數(shù)辨識(shí)。
　　主要工作如下：
　　1）無人直升機(jī)動(dòng)力學(xué)模型及其線性化處理。根據(jù)無副翼無人直升機(jī)的結(jié)構(gòu)，從基本動(dòng)力學(xué)原理出發(fā)，建立了相應(yīng)的六自由度動(dòng)力學(xué)模

2、型，并進(jìn)行相應(yīng)的線性化處理。
　　2）無人直升機(jī)動(dòng)力學(xué)測試平臺(tái)建立。根據(jù)模型辨識(shí)的要求，設(shè)計(jì)了一個(gè)六自由度轉(zhuǎn)臺(tái)。轉(zhuǎn)臺(tái)包括一個(gè)固定底座，六個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)以及無人機(jī)隨動(dòng)部分，活動(dòng)關(guān)節(jié)保證無人機(jī)在轉(zhuǎn)臺(tái)限定范圍內(nèi)具有完全的自由度，允許參數(shù)辨識(shí)過程中無人機(jī)執(zhí)行所需的任何動(dòng)作，隨動(dòng)部分關(guān)節(jié)進(jìn)行了限位設(shè)計(jì)，確保了實(shí)驗(yàn)過程機(jī)體和人員的安全性。
　　3）用于參數(shù)辨識(shí)的機(jī)載傳感器選取及相應(yīng)處理，包括陀螺儀，電子羅盤，加速度計(jì)，氣壓計(jì)和GPS模塊?？?/p>

3、以實(shí)時(shí)感應(yīng)無人機(jī)的姿態(tài)角速度，方位角，三軸加速度及無人機(jī)位置信息。上位機(jī)軟件通過RS232與機(jī)載傳感器進(jìn)行通訊，實(shí)時(shí)采集無人機(jī)各個(gè)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，通過所得數(shù)據(jù)對(duì)無人機(jī)姿態(tài)及位置、速度進(jìn)行解算，并實(shí)時(shí)輸出無人機(jī)的飛行狀態(tài)等信息。
　　4）基于實(shí)時(shí)測試系統(tǒng)，對(duì)小型無人機(jī)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了參數(shù)辨識(shí)。最后在相同輸入條件下，對(duì)動(dòng)力學(xué)模型得到的響應(yīng)與無人機(jī)實(shí)測的響應(yīng)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明，仿真數(shù)據(jù)與實(shí)測數(shù)據(jù)基本吻合，說明測試系統(tǒng)所辨識(shí)的參數(shù)是準(zhǔn)確的，