一種涵道式無人飛行器的動力學與控制.pdf

1、近年來，無人機以其獨特的性能和特點在軍事領(lǐng)域得到了廣泛的應用，各國爭相開展無人飛行器相關(guān)技術(shù)的研究。涵道風扇式無人飛行器具有垂直起降，結(jié)構(gòu)緊湊，機動靈活和使用安全等優(yōu)點，這使得它能夠勝任一些特殊任務。本文結(jié)合國內(nèi)外這種飛行器的發(fā)展現(xiàn)狀，就其動力學建模和控制問題進行了一些初步研究。首先，基于空氣動力學與計算流體力學，對空氣性質(zhì)進行了合理的假設，采用數(shù)值計算方法定性地分析了氣動舵組的氣動力特性，計算出了其升力系數(shù)和扭力系數(shù)這兩個重要的氣動參

2、數(shù)；然后采用同樣的方法定性地分析了涵道的氣動力特性，給出了在低空懸停、高空懸停和有側(cè)風干擾三種典型情況下飛行器的氣動特性，得到了幾個重要的結(jié)果，另外本文還粗略地計算了螺旋槳的氣動力。在此基礎上，根據(jù)剛體動力學的知識，建立了飛行器的剛體動力學模型。針對飛行器的控制問題，考慮到可實現(xiàn)性和魯棒性，本文采用HH∞控制、離散時間滑?？刂坪湍：刂七@三2種先進控制方法有針對性地設計了控制方案，對飛行器的姿態(tài)和水平運動控制，設計了2HH∞控制器，提出