某无人直升机陀螺减振器设计和试验研究

根据某无人直升机的飞行测量,获得其陀螺安装板的振动水平,对该陀螺减振器的频率和阻尼参数提出要求,设计了两种减振器,通过地面加速试验和试飞,优选设计方案。这种参数测定和试验选型的方法可为其他减振器设计提供借鉴。     

小型无人直升机纵向稳定控制的研究

给出了一种稳定控制小型无人直升机纵向运动的方法。首先,利用已知模型作为待辨识无人直升机,选择3211序列作为控制输入,通过已有的模型,产生输入输出对;其次利用最小二乘的方法进行辨识,可以得到对应输入和输出关系的差分方程,通过离散系统和连续系统的对应关系,可以得到对应微分方程。最后,利用设计的PID控制器实现纵向姿态的跟踪控制,达到直升机纵向稳定控制的目的。仿真结果验证了方法的正确性以及实际应用的可行性。     

一类无人直升机的旋翼操纵机构的分析

基于目前应用极为广泛一类无人直升机,论述了它的旋翼操纵机构,特别是对它的主旋翼和稳定杆的动力学特性进行了详尽描述,通过对它们的动力特性分析为以后建立无人直升机的六自由度运动方程打下了基础。     

某无人直升机减速器箱体的有限元分析

基于ANSYS软件,建立某无人直升机减速器箱体的三维有限元模型,得到两种材料箱体的应力分布和变形云图,优选减速器箱体材料,为减速器箱体的设计定型提供理论依据。设计的箱体已经成功应用某无人直升机的减速器,表明该箱体设计和选材合理,结构安全可靠。     

中型无人直升机电动舵机控制器设计与实现

针对某中型无人直升机对电动舵机控制回路的特殊需求,设计了一种以“ DSP ＋ FPGA＋ 功率驱动”为主控单元的舵机控制器.其软件设计遵循模块化和层次化的原则;其硬件由主控模块、驱动模块、信号采集模块和电源模块协同合作,能够同时对 ５ 路电动舵机进行控制.针对舵机控制过程中存在的“快、准、稳”问题,提出一种外环采用线性自抗扰控制、内环采用常规控制的复合控制策略;同时搭建相应的测试验证环境.测试和实际试飞结果表明,该舵机控制器解决了负载动态变化的不确定性和小信号指令跟踪差的突出问题,取得了较好的工程应用效果.     

一种小型无人直升机姿态陀螺减振平台设计及试飞验证

介绍了起飞重量为120 kg的小型无人直升机总体结构布局,简述了该飞机自动驾驶系统的工作原理,提出了要采用自动驾驶的核心感应器——姿态陀螺。对飞机进行空中振动环境测试,得到飞机悬停、前飞状态下局部部位幅频特性,为陀螺的减振平台提供设计依据。本文着重论述了减振平台设计方法,重点在平台的关键部件减振器研制;通过理论分析和实验研究,研制出了一个内腔为硅油、外部为橡胶囊,重量轻、阻尼大、结构新颖减振器。飞机经过大量飞行实验,验证了研制的陀螺减振平台性能良好,解决了陀螺共振翻倒,输出假信号难题,为无人直升机进行自驾飞行提供保证。本文为相关的陀螺减振平台提供工程设计依据。     

无人倾转旋翼机直升机模式纵向位置控制律设计

针对无人倾转旋翼机直升机模式,进行机理建模并分析模态特性,提出3种位置控制律策略并进行对比分析,选择采用基于地速的高精度位置控制策略.结合物理概念从根轨迹和时域阶跃响应进行内外环参数的详细设计,并通过非线性仿真验证控制律的鲁棒性,完成纵向位置控制律设计.     

基于混沌蜂群算法的小型无人直升机系统辨识

针对小型无人直升机在悬停状态下飞行动力学模型的系统辨识问题,提出了一种基于混沌蜂群算法(chaotic artificial bee colony algorithm,简称CABC)的辨识方法。由于直升机的数学模型是非线性的,因此用小扰动理论对其线性化,得到纵横方向待辨识的解耦模型;进一步将系统辨识问题转变成优化问题,以蜂群为搜索单位,通过群体之间的信息交流与优胜劣汰机制,使得蜂群向更优方向进化;利用混沌算子来改进侦察蜂的搜索机制,使得人工蜂群算法脱离局部最优束缚,获得更强的全局寻优能力。根据无人机实际飞行试验数据,对辨识获得的模型进行了分析与验证,结果表明,采用该辨识方法,估计出了解耦模型中的未知参数,与遗传算法和传统人工蜂群算法相比,所提算法的辨识精度更高。     

小型无人直升机自转建模与控制策略研究

针对小型无人直升机动力失效后的自转着陆问题,建立了直升机自转飞行动力学模型。根据直升机自转飞行过程中的下降速度变化,将飞行过程分为加速下降、稳定下降和减速着陆 3 个阶段,设计了相应的控制策略。仿真结果表明,该模型具有较高的精度,实现了直升机自转飞行的安全着陆。研究成果对小型无人直升机自转飞行的研究具有一定的参考意义。     

某无人直升机吹风试验的固定机构设计与分析

为保证风洞试验设备的安全,吹风对象固定机构的强度和刚度要满足要求。利用CATIA建立某无人直升机风洞吹风试验固定机构的三维模型,基于ANSYS软件模拟该无人直升机吹风试验的典型工况,得到固定机构在典型工况下的应力和变形值,确定固定机构的设计方案。这种CAD/CAE一体化的设计,能较大提高设计效率,为其他结构设计提供借鉴。该固定机构已经安全应用于某无人直升机的吹风试验。     

某无人直升机复杂系统动力学建模及试验验证

以某无人直升机复杂结构为研究对象,分别建立主框架、起落架、尾管、尾撑和垂平尾等组件的有限元模型;通过试验,修正各部件的有限元模型,运用MPC技术构建了全机复杂结构的动力学分析模型,最后进行了试验验证.     

某无人直升机桨毂高周疲劳寿命计算

桨毂是直升机的关键件,其寿命直接关系到直升机的寿命。基于ANSYS软件,计算某无人直升机桨毂在一次飞行任务中各组载荷下的应力水平,以Lagrange插值法拟合材料手册中S-N曲线,得到桨毂在每组应力水平下的疲劳寿命循环数,再根据Miner损伤累积理论,计算桨毂在该飞行任务时的可用小时数。将上述算法,编译生成可执行文件,实现桨毂寿命计算的自动化。     

某无人直升机主传动齿轮啮合强度分析

基于ANSYS分析软件,采用接触单元,对某无人直升机主传动齿轮副的啮合过程进行数值模拟,直观得到了啮合过程中齿轮副上的瞬态应力,并对该齿轮副进行疲劳计算,预估其寿命,从而为该齿轮安全工作和优化设计提供理论依据。这种基于ANSYS的齿轮啮合强度分析方法可为其它齿轮啮合疲劳传动分析提供借鉴。     

某型高速 无人 靶机飞行控制的设计与 实现

按照某型高速无人靶机飞行特性和性能要求,详细给出了基于DSP为处理核心的飞行控制系统硬件组成和逻辑功能结构,介绍了无人靶机飞行控制策略,设计并开发了配套的地面测控程序,并进行靶机的半物理仿真实验。仿真结果表明该飞行控制系统性能良好,符合高速无人靶机的飞行要求,并成功应用于某型无人机飞行试验。     

基于改进粒子群算法的无人直升机航路规划

针对山区环境下无人直升机航路规划的问题,提出了一种改进粒子群算法.首先建立航路规划数学模型,将路径长度、飞行高度和威胁指数引入适应度函数;然后采用惯性权重因子调节算法的全局和局部搜索能力,利用选择操作和杂交操作增加种群的多样性,避免陷入局部最优;最后当种群陷入局部极值时,采用变异算子跳出局部最优解.将该算法和传统粒子群算法比较,仿真结果表明,该算法可以避免陷入局部最优,缩短搜索时间,较快得到全局最优路径.     

无人地效飞行器控制系统设计

地面效应飞行器(以下简称地效飞行器)是飞行在近地(水)面的特殊飞行器,由于其飞行高度离水面或地面十分的接近,且飞行速度较快,对操纵人员反应速度要求较高,操作难度大,设计一套无人控制系统便显得尤为必要。从硬件设计和软件设计2个方面介绍了该系统的设计,以供参考。该型控制系统已应用于实际项目中。     

无人机轻型光电载荷结构设计方法浅析

轻型光电载荷是挂装无人机或直升机的搜索、探测设备,光电载荷的主要功能是通过光电传感器对目标进行搜索、探测、识别、跟踪,并对它们进行定位,属于被动侦察系统。转塔是轻型光电载荷中的一个重要组成部分,它为光学传感器提供了物理载体,是实现稳定跟踪功能的执行部件。结构设计是在所限定的空间范围内,设计一套结构框架系统来实现功能要求,正确分配机械精度以保证产品的精度;在设计过程中要充分考虑振动、冲击、电磁干扰、腐蚀等机载环境要求。试飞结果表明:轻型光电载荷为地面指挥控制系统提供的探测图像清晰,目标相对于无人机器的位置数据信息准确。     

无人车独立悬挂系统设计与仿真

悬挂系统是车辆底盘系统结构中最重要的一部分,其运动性能严重影响着车辆运动的优越性。文章针对无人车提出了一种新型的独立悬挂系统：首先利用PRO／E强大的三维参数化设计功能,设计出满足无人车性能要求的悬挂系统;然后在ADAMS／VIEW环境下利用参数化点建立仿真模型;最后在仿真曲线中分析轮胎侧向位移、外倾角、拉杆系各向位移变化,验证了无人车独立悬挂系统满足底盘系统结构以及运动性能的要求。     

直升机电液伺服飞控作动系统设计与实现

针对当前国内外典型直升机电传飞控作动系统的技术现状,设计了一种基于FPGA和射流管式伺服阀的电气四余度、液压机械双余度直升机飞控作动系统,并通过仿真分析和工程试验的方法,验证了系统的关键技术和性能指标.分析和试验结果表明,该系统具有较高的集成度、频响、安全性和可靠性,为我国直升机电传飞控作动系统领域的技术选择提供了多选...     

两自由度小型直升机动力学建模与控制的分析

基于相似性理论设计了具有两自由度的直升机飞行模拟试验平台，以该试验平台为研究对象，利用拉格朗日一欧拉方程与等效力矩相结合的方法推导出系统的动力学模型，预估了试验平台的物理参数；通过试验获得在固定总距角情况下直升机的升力随转速的变化关系。根据动力学方程，设计了具有鲁棒性的PID修正前馈控制算法，运用MATLAB仿真验证了控制器的快速收敛性和有效性。