轮式无人机地面滑跑模型的建立

无人机地面滑跑模型的建立是起飞、着陆阶段地面滑跑控制律设计及实时系统仿真开发的基础。建立某轮式无人机的起落架模型和轮胎模型,将无人机质量分为弹性支撑质量和非弹性支撑质量两部分,在无人机滑跑时,对两部分进行动力学分析,建立无人机的地面滑跑模型,并对无人机地面滑跑模型进行加速和减速滑跑的仿真测试,最终的仿真结果表明模型正确。     

航空、航天与航海工程

0619321水面舰艇“自助式”模拟训练环境生成研究〔刊,中〕/王望//指挥控制与仿真.—2006,28(2).—95-98,110(L)0619322某型无人机着陆过程中地面滑行段的建模与仿真〔刊,中〕/李峰//指挥控制与仿真.—2006,28(2).—91-94(L)无人机在着陆过程中地面滑跑阶段的运动特性与空中飞行时不同,建立无人机在这一阶段的数学模型,对进一步深入研究实现无人机安全着陆具有重要意义。本文以某型无人机为背景,对无人机进行详细的受力分析,研究并建立了地面滑行阶段的非线性数学模型,并在Matlab/Si mulink平台上对其进行仿真,通过仿真结果与实际飞行状态…     

无人机自动起飞地面滑跑技术的研究与仿真

针对无人机在自动起飞过程中,地面滑跑阶段的运动特性与空中飞行时不同的情况,通过详细分析无人机的地面转弯受力情况,建立无人机的地面滑跑侧向模型。采用操纵前轮偏转,设计自动起飞侧向控制律,以方向舵为辅助来纠正无人机滑跑过程中出现的侧向偏离,实现无人机地面滑跑侧向控制。并在Matlab/Simulink平台上对其仿真,仿真结果表明所设计的模型可用,控制律效果良好,满足设计要求。     

民机地面滑跑建模与仿真

研究了民机地面滑跑过程中的建模和仿真问题。主要对起落架在正常及其故障情况下的建模进行了深入研究,并针对数字仿真过程中出现的速度震荡问题提出了一种解决方法,在Simulink中实现模型并进行仿真。结果表明本文所建立的模型和提出的方案能够正确反映民机地面滑跑时的运动状态,为进一步进行控制律设计和地面运行仿真奠定了基础。     

民机地面滑跑建模与仿真

研究了民机地面滑跑过程中的建模和仿真问题。主要对起落架在正常及其故障情况下的建模进行了深入研究,并针对数字仿真过程中出现的速度震荡问题提出了一种解决方法,在Simulink中实现模型并进行仿真。结果表明本文所建立的模型和提出的方案能够正确反映民机地面滑跑时的运动状态,为进一步进行控制律设计和地面运行仿真奠定了基础。     

基于模型匹配的光电侦察无人机飞行控制器设计方法

无人机在光电侦察领域的应用越来越广泛,设计可靠的飞行控制器是完成侦察任务的必要手段。提出了一种基于模型匹配和遗传算法寻优的以非线性模型为被控对象的飞行控制器设计方法。通过该方法可以实现无人机飞行控制器与飞行仿真模型的一体化快速设计与仿真,与经典的飞行控制器设计方法相比,该方法能够比较快速、便捷地获得所需控制器。建立了包含气动、发动机和环境模型的某型无人机六自由度非线性全量数学模型,然后基于此模型,应用上述方法设计了无人机的飞行控制器,基于有限状态机理论建立了飞行管理模型,设计无人机飞行剖面并实现控制器切换,最后进行了六自由度非线性仿真,验证了所设计控制器的有效性。     

某无人机液压起落架系统建模与仿真

某无人机液压系统主要为起落架的收放提供动力源,对其进行建模仿真能够实现参数和方案的优化,以便获得最佳的设计。基于节点法的集中参数数学建模思想,针对液压系统的动态特性仿真问题,研究了在MATLAB／SIMULINK下面向液压元件的液压系统动态特性仿真模型库的建立问题,建立各液压子系统模型。进行无人机液压起落架仿真,得到起落架收放时间短,达到某无人机起落架对响应时间的要求。     

十字翼布局无人机悬停阶段控制律设计

在建立十字翼布局无人机运动的数学模型的基础上,分析其飞行品质特性.根据该无人机对飞行品质和控制性能的要求,完成十字翼布局无人机在悬停阶段的PID控制律设计;在Matlab Simulink环境下设计了十字翼布局无人机非线性仿真程序,验证所设计的控制律的有效性.仿真结果表明PID控制律能有效的控制十字翼布局无人机悬停阶段的姿态角和高度.     

基于SIMULINK的舰船六自由度运动仿真

刚体六自由度运动仿真是飞机、火箭、导弹及舰船等载体运动仿真的基础,能较好的反映出刚体的运动本质。针对刚体六自由度运动,介绍了三大常用坐标系定义,在此基础上建立了舰船六自由度运动方程,利用MATLAB/SIMULINK的Aerospace工具箱建立了一般刚体的六自由度仿真模型并进行了两组对比仿真实验,实验结果表明轴向高速旋转有助于保持舰船法向和横向的稳定性。     

多旋翼无人机执行机构故障重构技术研究

多旋翼无人机应用中一旦发生执行机构故障,将会危及无人机、地面人员与周围环境的安全。研究多旋翼无人机的执行机构故障重构技术有利于对其实施容错控制,提高运行的安全性和可靠性。首先对多旋翼无人机执行机构故障进行分类,建模分析了执行机构卡死和失效两类故障,建立了故障下六旋翼无人机的数学模型,然后分别设计基于自适应观测器的故障重构方法。通过选取合适的自适应律,自动调节非线性观测器的参数,实现对故障信息的精确重构。仿真结果证明了故障重构方法的准确性。     

飞机地面运动方向控制的仿真研究

考虑左右机轮受力不同,在simulink仿真平台下,建立了飞机地面运动的三自由度仿真模型.利用提出的控制算法,解决了由于左右机轮载荷不平衡而导致飞机侧滑、冲出跑道的问题.仿真结果表明模型、算法是合理有效的.     

超机动飞机的数学建模与运动仿真

研究了基于六自由度十二状态的非线性飞机数学模型,通过考虑推力矢量对飞机气动力和力矩的影响对原有模型进行改进,建立了采用推力矢量技术的飞机数学模型。根据建立的模型进行超机动飞机的操纵控制,通过计算机实现三维仿真。仿真结果证明了文中设计的飞机数学模型是合理有效的。     

多自由度无人船系统建模

本文通过对多自由度下无人船的运行情况分析,提出了多自由度的无人船建模方法,主要是通过分析建立无人船的六自由度的MMG分离型模型,并依次减少一个自由度,推导出了其五自由度、四自由度与三自由度下的数学运动模型,解决了无人船在各个自由度下的建模问题。在建模时依次讨论了各个自由度下无人船舵、螺旋桨、粘性流体动力的力与力矩模型,以及其受到的风、浪、流的干扰模型,得出了比较完整统一的各个自由度船体数学运动模型。     

三旋翼构型倾转旋翼无人机建模与悬停控制研究

针对一种三旋翼构型倾转旋翼无人机的建模和悬停控制问题进行研究,采用牛顿欧拉法建立了这种三旋翼构型倾转旋翼无人机的六自由度非线性动力学模型,并对模型进行简化。在此基础上,分别设计了悬停模式下的高度控制器和姿态控制器。高度控制器是在反馈线性化的基础上采用PID控制设计而成,姿态控制器由基于Backstepping的PID控制器构成。最后,对所设计的控制器进行仿真实验,实验结果表明:所设计的控制器能满足系统的控制性能要求。     

并联式六维加速度传感器动力学模型研究

为实现六维加速度的测量,设计一种能实现六维加速度测量的传感器原型.加速度传感器以六自由度并联机构作为弹性机体,以压电陶瓷作为敏感单元,建模过程中充分考虑了传感器中心质量块坐标系、传感器外壳坐标系及参考惯性系之间的关系,在运动学分析的基础上基于Kane方法建立了该传感器的数学建模,得到了包含六维加速度信号的2阶非线性微分方程组,利用数值计算法完成六维加速度的计算.在激振试验台上的测试结果显示,与给定输入的加速度信号相比,六维加速度的测量误差约为0.2％,实验表明并联式六维加速度传感器数学模型的正确性及测量方法的可行性.     

基于移动用户群的多无人机覆盖在线学习算法

地面移动用户群使得传统的静态无人机覆盖算法无法取得较好的效果,因此在综合考虑无人机的覆盖性能与功耗性能的基础上,采用动态多无人机方法,提出了一种基于最大奖励函数值的在线学习覆盖算法.该算法在空间建模无人机的运动方向后,以无人机收到的最大奖励函数值为激励函数,在线学习选择下一步的运动方向,确定下一步的运动位置.仿真结果表...     

球载雷达地杂波建模与仿真分析

球载雷达由于平台的升高,易受到风的影响,其运动特性具有时变性,面临的强地杂波特性也会发生变化,地杂波不再是固定杂波,为了更好地处理地杂波,本文对球载雷达的地杂波进行建模。首先建立了球载雷达的空间模型和数学模型,重点分析了球载雷达平台受到风的影响对地杂波统计特性的影响,在此基础上考虑了地杂波的各种影响因素,利用零记忆非线性变换法产生随机的序列体现杂波统计特性。最后给出了球载雷达地杂波距离多普勒二维仿真并对仿真结果进行分析,进一步揭示了球载雷达地杂波特性,为下一步探讨球载雷达地杂波抑制方法提供了支撑。     

多无人机编队半实物仿真系统开发与应用

针对多无人机编队飞行试验的需求,文中开发一种半实物仿真系统,用以开展多机编队飞行的半实物仿真试验,并对编队功能和性能进行试验验证。根据无人机系统的组成和硬件配置,设计并构建半实物仿真系统的架构。针对机载传感器的接口类型完成仿真系统的硬件选型,并设计仿真电缆。基于被试无人机的气动参数和发动机参数,建立无人机的Simulink六自由度实时仿真模型,并开发部署相应的仿真环境和仿真软件。基于该仿真系统,进行8架无人机编队飞行的半实物仿真试验。试验结果表明,参试的8架无人机能够实现编队飞行的功能,并根据给定的不同队形的指令进行队形变换和保持。所设计系统不仅能在飞行试验前进行编队仿真验证和测试,还能对地面操作手进行飞行试验前的模拟训练。     

广义最小方差自校正控制在某型无人机中的应用

某型无人机主要用于典型空中目标的模拟飞行,需要严格稳定可靠的自主飞行控制,无人机在整个飞行包线中呈现非线性、时变特性,由此在建立其纵向运动数学模型的基础上,设计了无人机的纵向姿态广义最小方差自校正控制器.仿真结果表明,系统具有较强的跟踪能力、抗干扰能力以及抗过程参数变化能力,比常规PID控制系统具有更好的飞行控制性能.     

船舶电力推进系统直接转矩控制的建模与仿真

本文对船舶电力推进技术的发展和国内外研究做了简单介绍;以异步电动机作为主要研究对象,采用现在比较先进的直接转矩控制技术,完成了异步电机及其控制系统的数学建模,并应用Matlab软件Simulink仿真技术对电力推进及其控制系统进行了模块设计与仿真,给出了部分仿真结果,仿真试验结果验证了该建模方法是可行的,数学模型也能较好地反映实际系统的稳态和动态特性。