一种倾转四旋翼无人机及其过渡段姿态控制

为解决常规四旋翼无人机前飞速度慢、续航时间短、固定翼飞行器无法垂直起降和悬停的不足,设计一种小型倾转四旋翼QTR(quad tilt-rotor)无人机.建立QTR无人机的动力学模型,针对该无人机的过渡段姿态控制特点设计基于鲁棒伺服 LQR 控制理论的姿态控制器,针对 QTR 由垂直模式切换水平模式的过渡阶段设计控制策略,并通过仿真实验,对比传统控制方法进行验证.仿真结果表明:该无人机既兼顾传统四旋翼无人机的飞行功能,又能像固定翼飞行器一样进行长距离快速飞行.     

倾转旋翼飞机起飞轨迹最优控制

为提高倾转旋翼机可靠性和安全性,必须对它的飞行轨迹进行控制,特别是在起飞和降落阶段.文中针对倾转旋翼飞机的时变非线性纵向动力学模型,沿给定的起飞轨迹建立小扰动线性化方程.通过线性二次型最优控制让飞机沿给定的起飞轨迹飞行.仿真结果表明,在初始扰动和有风作用下,垂直距离偏差均达到很小.     

四旋翼无人机前飞模态特性

为研究四旋翼无人机在前飞模态下的特性,通过机理建模（叶素法）和风洞试验分析多旋翼无人机在前飞时桨叶和机身气动特性,分别得到了桨叶和机身在前飞模态的气动力模型。该气动力模型带入建立的刚体运动学方程中,可得四旋翼无人机在前飞模态下的非线性动力学模型和状态空间模型,并进行了风洞试验验证。结果表明：在前飞时桨叶气动力模型与悬停模型存在较大的区别;四旋翼在前飞模态时存在俯仰/垂向通道的耦合和滚转/偏航通道的耦合。     

基于增量动态逆的倾转旋翼飞行器飞行控制律设计

针对非线性动态逆控制对模型精确度要求高、鲁棒性差的特点,设计了基于增量非线性动态逆方法的倾转旋翼飞行器全模式飞行控制律。在倾转旋翼飞行器动力学模型的基础上推导出增量动态逆控制律,针对倾转旋翼飞行器操纵存在冗余的特点,在增量动态逆算法的基础上引入舵面控制分配算法;提出一种实时解算控制效率B阵的方法,并设计了一种能够降低对精确数学模型依赖的全模式控制律。通过仿真验证了所提算法对倾转旋翼飞行器控制的有效性。     

前途未卜的美国“鱼鹰”倾转旋翼飞机

美国国防部在2002年7月26日宣布终止陆军“十字军战士”自行火炮研制计划的同时,就有意取消海军陆战队和空军的已耗资126亿美元的V-22“鱼鹰”倾转旋翼飞机研制项目。V-22“鱼鹰”飞机存在严重的设计缺陷,虽然美国防部的采购总监在8月初表示,V-22倾转旋翼飞机将获得一年时间的测试,以待五角大楼在2003年8、9月份做出最终裁决,但     

浅谈“鱼鹰”倾转旋翼飞机及其坠毁原因

今年4月8日傍晚,美国海军陆战队的一架即将结束训练任务的MV-22“鱼鹰”倾转旋翼飞机试图降落在亚利桑那州的艾弗拉机场时突然坠毁,机上15名海军陆战队队员和4名机组成员全部遇难。这是美国海军陆战队直升机自1989年在韩国南部坠毁导致22人死亡之后,又一次极为惨重的机毁人亡事故。     

微型四旋翼无人机模糊PID 控制

为解决微型四旋翼无人机控制系统存在的鲁棒性差和控制精度低的问题,提出一种模糊PID控制方法。建立微型四旋翼无人机系统动力学数学模型和电机模型,在系统模型的基础上设计模糊PID控制器。通过Matlab/Simulink仿真和飞行试验对所设计的模糊PID控制器的有效性进行验证。仿真实验表明,该算法能提高系统的抗干扰性能和控制精度。飞行试验结果表明,模糊PID控制器可以有效地控制微型四旋翼无人机。     

四旋翼无人机一致性编队飞行控制方法

四旋翼无人机在民用及军用领域都发挥着越来越重要的作用。为了完成某些特定任务,需要由多架四旋翼组成的编队保持适当队形飞行。与单架四旋翼执行任务相比,四旋翼编队具有能增加任务成功率、提高整体抗干扰性能、扩大监控范围等优点。本文基于主从式编队结构,结合信息拓扑理论,把四旋翼编队描述为二阶一致性系统,设计编队控制器来实现四旋翼编队的稳定飞行。主机和从机均采用PID控制,主机跟踪预设轨迹,从机跟踪编队控制器计算出的轨迹跟踪指令。最后通过仿真分析了控制算法对四旋翼编队队形生成及队形保持的控制效果。     

基于自抗扰滑模理论的倾转旋翼飞行器非线性姿态控制研究

倾转旋翼飞行器具有非定常、非线性、不同通道耦合明显和控制冗余等特性。本文基于分体法和Pitt-Peters动态入流理论建立的非线性模型能够很好模拟该类飞行器气动力学特征。结合自抗扰控制理论、滑模控制理论和动态面控制理论的新型自抗扰滑模控制算法,利用跟踪微分器得到对象姿态角和姿态角速度的指令,利用基于滑模理论的新型滑模扩张状态观测器估计内外部干扰,包括模型误差和多通道耦合等。该新型算法具有对被控对象摄动和内外部干扰适应能力强、参数清晰等优点。不同飞行状态的仿真结果表明,该算法具有较好的控制效果和鲁棒性。     

新概念微型旋翼无人机最新进展

<正>微型旋翼无人机可执行空中侦察、信息中继、战场监视任务,同时也可执行压制敌方火力、对地攻击、对空作战任务,将可能成为未来战场的重要航空武器装备——着眼于高科技战争、边防侦察巡逻以及反恐等军事需求,针对未来信息化战场快节奏、新形势、新应用、新任务需求牵引,飞行器作战平台逐渐朝着"五化",即信息化、隐形化、小型分散化、遥控化和无人化方向发展。随着嵌入式处理器技术、微传感器技术、微电子技术、信息融合处理技     

自转旋翼无人机技术与发展前景

简述了自转旋翼机技术概念及特点,介绍了国外自转旋翼机实例、自转旋翼无人机系统基本组成和基本任务剖面,最后阐述了自转旋翼无人机的市场需求与应用前景。     

四旋翼无人机旋翼对机身非定常气动干扰特性

四旋翼无人机的旋翼对机身构成非定常气动干扰,影响整机的动力学特性。针对此问题,采用计算流体动力学(CFD)计算方法,在刚体假设和不可压流假设下获得无人机机身在前飞工况下受力与力矩的非定常变化情况,并进行风洞实验,验证CFD方法的合理性和计算结果的准确性。采用快速傅里叶变换方法,得到机身所受旋翼气动干扰的模态,从而在干扰力和力矩的变化频率与大小方面进行分析。结果表明：机身所受旋翼的气动干扰与旋翼的转速相关,并且可以由一个5阶傅里叶级数较好地拟合;相对于后旋翼,前旋翼对机身的气动干扰更强;经过简化,单1阶模态的傅里叶级数可以描述升力变化的主要特点,1~3阶模态的傅里叶级数可以描述阻力变化的主要特点;俯仰力矩的周期变化规律可以用单2阶模态的傅里叶级数描述,变化细节可以用1~4阶模态的傅里叶级数描述。     

基于虚拟中心的四旋翼无人机一致性编队控制研究

为提升无人机“蜂群”系统编队控制的一致性,以四旋翼无人机及所属“蜂群”系统为例,建立了四旋翼无人机单机以及“蜂群”系统模型。基于虚拟中心控制方法,提出了一种四旋翼无人机一致性编队控制策略。设计了一种分布式协同一致性编队控制律,并对该控制律的稳定性进行了推导分析。对应用该控制律的多四旋翼无人机组成的“蜂群”系统进行了编队飞行仿真,仿真结果表明,该控制律作用下的四旋翼无人机能够稳定飞行并在12 s内完成编队,验证了该协同编队控制策略的可行性和有效性。研究结果为提升“蜂群”系统的编队一致性问题起到了一定的理论指导作用。     

SHARC垂直起降旋翼无人机首飞

据EADS系统公司透露，他们已研发出一种中型垂直起降无人机——SHARC，其全自主验证机已于2007年6月中旬在德国南部进行了首飞。[第一段]     

多旋翼无人机的续航优化

针对制约多旋翼无人机发展的续航问题,设计一种多旋翼无人机续航优化方法。分析几种影响多旋翼无 人机续航的常见因素,给出对续航时间的估算方法,结合目前已有的多旋翼无人机进行整体方案的续航提升,并利 用控制变量法进行实验验证。结果表明,该方法可有效提高无人机的续航能力。