直升机旋翼折叠CAN总线通信故障案例分析

在直升机旋翼折叠控制中,机电综合管理系统需要依次对多个制动装置下发指令,并实时接收其状态反馈,各装置间相互协同,严格按照流程逐一环节实施控制.CAN总线具备点对点、一点对多点及全局广播传送数据的功能,各节点可以实现信息共享,适用于旋翼折叠控制.介绍了CAN总线的技术及特点,通过分析特定的故障案例,梳理出快速定位故障的方...     

四旋翼无人直升机鲁棒飞行控制

讨论了四旋翼无人直升机的飞行控制问题,提出了一种鲁棒控制器设计方法.该控制器由内环姿态控制器和外环位置控制器两部分组成,姿态控制器采用基于信号补偿的鲁棒控制方法,位置控制器由经典的PD控制实现.将该控制器用于实验室自主研制的四旋翼无人直升机系统,实现了室内悬停飞行.实验结果验证了该控制方法的有效性.     

直升机旋翼共锥度测试系统

本文详细介绍了利用激光测量系统实现直升机的旋翼共锥度测试的原理及信号处理方法。     

四旋翼直升机姿态系统的直接自修复控制

当四旋翼直升机执行器突发故障或突受干扰时,利用直接自修复控制技术,设计一种基于直接自适应滑模控制的四旋翼直升机姿控系统,使其在故障或干扰信息未知的情况下,仍能保持稳定并且跟踪上理想输出信号.系统的稳定性和跟踪性能是由Lyapunov稳定性定理来确保的,这体现在参数更新律的设计过程中.最后在3DOFhover实验平台上验证了该方法的有效性,同时将该方法与LQR方法作比较,进一步证明了所提算法的优越性.     

小型四旋翼直升机的建模与仿真控制

针对实现对小型四旋翼直升机的飞行控制,为提高飞行性能和加强稳定性,根据四旋翼直升机特有的机械结构和飞行原理,利用牛顿-欧拉方程建立了小型四旋翼直升机的飞行动力学数学模型,而且对该型进行了合理的简化.同时在Matlab/Simulink仿真环境下,采用直升机动力学模型搭建了模块化、层次化的系统仿真图,并通过PID控制算法对直升机悬停状态进行仿真,实现了直升机姿态控制.仿真结果表明在具有小扰动的条件下,模型能够仿真小型四旋翼直升机的飞行状态,满足直升机飞行姿态的控制要求.     

一种直升机旋翼试飞测试系统设计与实现

为获取旋翼载荷试飞数据,给出直升机旋翼动部件的安全使用寿命,并通过直升机设计定型试飞考核其是否能达到设计指标,需要设计一套试飞测试数据采集系统;针对旋转部件与静止部件之间的供电和数据传输问题,提出了利用感应供电与短距遥测传输技术的设计思路,介绍了测试系统方案;通过地面试验和飞行试验验证表明测试系统可靠、有效,解决了直升机旋转部件试飞测试的难题。     

高可靠性PLC控制系统设计点滴

0引言工业控制系统的设计必须把可靠性放在第一位,设计一个可靠的PLC控制系统应从硬件和软件两方面着手。1硬件设计1.1合理的电路设计大功率感性负载的通断会引起火花,火花的频带包含低频到高频,容易对PLC造成干扰。消火花电路可有效减少火花带来的干扰,直流电路可在负载并联继流二极管,交流电路可在负载并联阻容或压敏电阻。大功率电动机起动时会对电网造成干扰,多个电机同时起动时尤甚。干扰信号通过电网进入PLC,不利于系统可靠稳定运行。除了加强电源滤波外,如果允许,在程序设计时应该错开几个电机的起动时间。当PLC发生异常或者故…     

三倾转旋翼无人机直升机模式建模与控制研究

针对一种新型三旋翼构型的倾转旋翼无人机的直升机模式控制问题进行研究,采用牛顿欧拉法对这种新型三旋翼构型的倾转旋翼无人机直升机模式进行了详细的动力学建模分析,建立了该无人机悬停模式6自由度非线性模型;在对该模型进行线性化的基础上,设计了这种三倾转旋翼无人机直升机模式下的高度、俯仰通道、滚转通道以及偏航通道的PID控制器,并在Matlab/Simlink环境下建立其仿真模型,对所设计的控制算法进行验证;实验结果表明,所设计的控制器能够满足系统的控制性能要求。     

四旋翼无人机自适应导航控制

研究四旋翼(Quadrotor)无人机导航控制问题。针对传统的四旋翼无人机导航控制方法的目标定位误差和实时性差问题,提出了基于CLOS技术的导航控制方法。采用CLOS技术所开发的导航控制系统使得四旋翼无人机能够在移动停机坪完成自主导航和着陆的任务,并详细研究了导航控制系统的设计和仿真。仿真结果显示了所设计的导航控制系统的性能和有效性,可应用于四旋翼无人机的实时导航。     

控制信号传输的高可靠性设计

在我们平常使用或设计的电子电路中,或多或少都会受到电磁干扰的影响;其中一小部分电磁干扰是以射频辐射的方式被直接接受的,大部分电磁干扰则通过瞬时传导被接受;在数字电路中,复位、中断和控制信号最容易受到电磁干扰的影响;我们在对研制的设备进行电磁干扰实验中,控制信号受其影响,导致指令下发错误,影响了设备正常工作;为了解决该问题,我们首先从硬件电路设计进行分析,找到了问题所在及改进方法;同时,在无法改变PCB板的前提下,将控制信号进行封锁,改进控制信号消抖逻辑设计,从而从硬件电路设计及逻辑设计上,保证了控制信号的高可靠性传输。     

直升机旋翼锥体及动平衡设备校验系统的研究

主要介绍了直升机旋翼锥体、动平衡测量设备的基本原理及校验系统的硬件和软件结构,详细阐述了该系统的具体设计方法.本系统主要由HRDS型旋翼锥体仿真试验器和HBMC型高精度标准信号源两部分组成,信号源部分主要采用PC104微型计算机作为主控计算机,利用宝石公司设计的RU-BY-MM-416型PC104接口的4通道16位D/A模拟输出卡和自行设计的滤波及放大电路作为信号输出部分,以及自行编写的软件组合而成的校验系统.     

某旋翼试验台振动信号的采集与预处理系统

介绍了某直升机旋翼试验台的振动数据采集和预处理系统的设计和组成.其中信号采集系统分为两大部分:一部分根据同步脉冲测量旋翼转速、周期;另一部分由同步脉冲信号控制A/D转换器实现定点触发采集数据.信号预处理包括原始信号的降噪和整周期重采样.对比研究了时域平均和小波分解技术的降噪能力,结果表明该系统简捷有效.     

基于模糊自整定PID 四旋翼无人机悬停控制

四旋翼无人直升机是一种多输入、强耦合、多变量、欠驱动的系统,其可以应用到航拍、考古、边境巡逻、反恐侦查等多个领域,具有广阔的前景。根据欧拉定理以及牛顿定律建立四旋翼无人直升机的动力学模型,并且考虑了空气阻力、转动力矩对于桨叶的影响,而后基于经典PID 算法设计了双环控制系统,之后在此基础上结合模糊控制技术设计了模糊自整定PID 控制器。通过Matlab /Simulink 对两种控制算法设计的控制器进行仿真比较,从仿真结果可以看出两种控制算法均可使四旋翼无人直升机到达指定位置并且保持悬停状态,但模糊自整定PID 算法设计的控制系统在响应时间以及稳定性方面优于经典PID 下的控制系统的控制效果。     

直升机旋翼动平衡测量方法研究

为实现直升机旋翼在高速旋转过程中动平衡值的测量,提出了一种基于阶次跟踪的测量方法。该方法首先利用阶次跟踪原理对旋翼转速信号进行等角度重采样,确定重采样的时刻值;然后利用等角度重采样时刻值,对经三次多项式最小二乘法曲线拟合后的振动信号进行二次重采样,得到旋翼振动阶次重采样信号;最后利用离散傅里叶变换方法对其进行阶次谱分析,得到旋翼的动平衡值。该方法有效克服了传统频谱分析方法在分析非平稳信号中存在的频率混叠及能量泄露等问题;同时,该测量方法通过软件实现具有较好的可移植性,能与其他直升机减振分析模块一起使用。通过在仿真试验台及试验机上进行验证试验,结果表明,该方法能有效测量直升机旋翼的动平衡值。     

具有负载不确定性的四旋翼配平与控制

针对具有负载不确定性的四旋翼配平与控制问题,提出了一种基于高增益观测器的配平与控制方法,在质心位置无法测量的情况下将四旋翼的质心调节至几何中心处,并保证配平过程中姿态控制误差的收敛性。首先,将四旋翼的质心位置看作一个不可测的状态,建立具有负载不确定性的四旋翼数学模型;然后,设计高增益观测器对负载不确定性进行实时估计,提出了一种基于高增益观测器的配平控制器与姿态控制器;最后,采用李雅普诺夫方法证明了整个闭环系统的稳定性。仿真实验和物理实验的结果表明,该方法可以同时保证配平控制与姿态控制的收敛性,四旋翼配平后可提高飞行的安全性并降低能耗。     

机载机电管理系统通道故障逻辑设计

机载机电系统是保障飞机正常运行的重要系统,为了提高双通道机电管理系统的任务可靠性,对系统容错和重构管理技术进行研究,提出了一种适用于机载双通道机电管理系统的通道故障逻辑设计;该设计的特点在于以本通道自监控策略为核心,并结合它通道的辅助监控和强制切除能力,实现故障的准确定位和有效隔离,从而避免故障影响的进一步扩散,同时该设计还具备故障复位能力,进一步提高系统冗余度;从分析和仿真结果可以看出,该设计有效地提高了双通道机电管理系统的稳定性和任务可靠性,并且可以应用到更高余度通道的系统中,具有良好的应用前景。     

四旋翼无人机的高度控制

为实现对四旋翼无人机飞行高度的控制,采用气压高度计对高度信息进行反馈,同时使用竖直加速度数据进行补偿.为了减少由建模误差对控制效果产生的影响,并使系统具有较强的鲁棒性,设计了模型参考滑模控制器(MRSMC,model reference sliding mode controller),同时对于无法直接测量的状态量使用卡尔曼滤波器来进行推测.实验结果表明所设计的控制器具有良好的稳定性和鲁棒性.     

一种直升机旋翼振动测试方法

为能够有效测量直升机旋翼的振动特性，提出了一种基于三轴MEMS加速度传感器及无线传输技术的直升机旋翼振动测试方法并研制了相应的测试装置。测试系统主要包括三轴MEMS加速度传感器、A/D转换模块、无线传输模块以及PC上位机。无线传输模块将采集的加速度信号发送到振动测试接收电路，再通过串口通信发送到计算机上，计算机软件对加速度信号积分得到位移信号，并通过傅里叶变换得到旋翼振动的幅频特性曲线。在直升机模型上完成了振动测试实验，实验结果表明该方法能有效地对旋翼振动信号进行测试。     

直升机旋翼平衡实时调整地面维护处理系统设计与实现

为了开展直升机旋翼实时调整技术(In-Flight Tuning, IFT)研究和产品研制,开发了一套地面维护处理系统。它具有工作流程控制、数据采集与监测、在线实时调整、数据分析和健康监测功能。同时针对飞行系统数据传输稳定性、多种独立的业务数据同步问题,设计了一种基于时间的业务数据同步方法,并采用多线程技术优化数据处理。经旋翼塔试验验证,本系统软件运行稳定,实时调整方法能够有效降低旋翼系统振动。