超小型旋翼機(jī)自主著陸中的姿態(tài)保持控制系統(tǒng)研究.pdf

1、無人飛行器在現(xiàn)代軍事和民用方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用，引起了世界各國學(xué)者的關(guān)注和研究。起飛和著陸是無人機(jī)飛行過程中的兩個復(fù)雜階段，也是無人機(jī)研制的關(guān)鍵技術(shù)之一，因而超小型旋翼機(jī)自主著陸控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)顯得非常重要，是實(shí)現(xiàn)超小型旋翼機(jī)完全自主飛行的決定因素之一。 為了實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的自主著陸，本文以超小型無人旋翼機(jī)作為低空飛行平臺對其自主著陸控制系統(tǒng)進(jìn)行了一系列的探討與研究。首先為了更好地了解控制對象的運(yùn)動機(jī)理和物理結(jié)構(gòu)，根據(jù)能量守恒

2、和動量定理對直升機(jī)的自主著陸的動態(tài)模型進(jìn)行了定性的分析，研究了無人旋翼機(jī)所產(chǎn)生的旋翼升力與誘導(dǎo)速度的關(guān)系，并給出了其數(shù)值推導(dǎo)算法：同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的最優(yōu)著陸，設(shè)計(jì)了無人機(jī)自主著陸的降落軌跡，為無人機(jī)的自主著陸的位置控制提供了參考依據(jù)；其次介紹了無人機(jī)機(jī)載傳感器模塊，并采用卡爾曼濾波數(shù)據(jù)融合方法，實(shí)現(xiàn)了對無人機(jī)姿態(tài)角的估計(jì)，提高了傳感器的精度；硬件設(shè)計(jì)上利用USB主控制芯片，擴(kuò)展一個移動U盤的外部存儲區(qū)，通過外接一個U盤作為無人機(jī)飛控