多飞行模式垂直起降无人机过渡飞行控制策略

多飞行模式垂直起降无人机过渡飞行控制策略

论文摘要

垂直起降无人机飞行模式转换时的飞行控制策略对于保证无人机安全可靠地飞行至关重要.对尾座式垂直起降无人机过渡模式的飞行控制策略进行了深入研究,提出了最快模式转换定高控制策略,并利用模拟分析和实验的手段对比了该策略、经典比例-积分-微分(PID)控制策略和最快模式转换控制策略的飞行效果.最快模式转换定高策略优化了转换速度和高度变化两个飞行参数,同步了俯仰角达到巡航攻角的时间和飞行速度达到巡航速度的时间,保持了无人机在模式转换过程中竖直方向的受力平衡.模拟结果表明:最快模式转换定高控制策略比经典PID控制策略和最快模式转换控制策略的时间分别缩短了0.98和0.48 s,高度变化量分别减小了2.27和0.91 m;最快模式转换定高控制策略的飞行控制效果明显优于经典PID控制策略和最快模式转换控制策略.所提出的控制策略解决了尾座式垂直起降无人机飞行模式转换时的掉高问题,能够保证无人机在过渡模式下快速平稳地实现飞行模式转换.

论文目录

  • 1 动力学建模与控制系统设计
  •   1.1 无人机系统组成
  •   1.2 无人机动力学建模
  •   1.3 总体控制系统设计
  • 2 过渡飞行模式控制策略与模拟
  •   2.1 经典PID控制策略
  •   2.2 最快模式转换控制策略
  •   2.3 最快模式转换定高控制策略
  •   2.4 模拟结果分析
  • 3 飞行实验
  • 4 结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘志豪,闵荣,方成,易超,鹿存跃,马艺馨

    关键词: 多飞行模式,垂直起降,无人机,过渡模式,最快模式转换定高控制策略

    来源: 上海交通大学学报 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 上海交通大学电子信息与电气工程学院,西北工业大学第365研究所

    基金: 国家自然科学基金(61371017,11174206),爱生创新发展基金(ASN-IF2015-1302),国家海洋工程重点实验室开放课题(0507)

    分类号: V279;V249.1

    DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.10.005

    页码: 1173-1181

    总页数: 9

    文件大小: 689K

    下载量: 224

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    多飞行模式垂直起降无人机过渡飞行控制策略
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