小型無人直升機自主起降控制策略研究.pdf

1、小型無人直升機在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域都具有廣泛地應(yīng)用前景，引起了世界各國學者的關(guān)注和研究，自主起降是其自主飛行控制中重要的一部分，其起降過程短，控制要求高。人工參與要求操作者有豐富的經(jīng)驗，但安全性仍得不到保障。因此，實現(xiàn)自主起降意義重大，是決定小型無人直升機自主飛行能力的重要因素之一。
　　 本文以某小型無人直升機作為飛行平臺，采用半實物仿真和試飛實驗相結(jié)合的方法對自主起降控制策略進行一系列探討與研究，論文的主要工作為：
　

2、　 (1)綜述了小型無人直升機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，重點對自主起降控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀和進展做了分析，并探討了自主起降過程中的關(guān)鍵技術(shù)和難點。接著介紹了本飛行平臺的飛控系統(tǒng)架構(gòu)，解決了地面控制站軟件開發(fā)過程中的一些關(guān)鍵技術(shù)。然后結(jié)合第一性原理和系統(tǒng)辨識的方法，建立了小型無人直升機起降過程中的全狀態(tài)非線性模型，并利用“小擾動”法將其線性化。
　　 (2)分析了地面效應(yīng)對自主起降的影響，提出了相應(yīng)的解決方案，并通過飛行實驗驗證了該方案的

3、有效性。針對自主起降過程中對離地高度測量的要求，采用去野值濾波和重調(diào)法相結(jié)合的方法對垂向速度和聲納高度計信息進行融合，保證了高度測量的準確性和實時性。
　　 (3)針對起飛離陸前的力矩不平衡問題，采用在起落架底端安裝壓力傳感器的方法，測量地面支撐力并引入反饋控制中，實現(xiàn)起飛前的力和力矩自動配平，使小型無人直升機失去地面約束后能夠垂直起飛。
　　 (4)針對小型無人直升機對自主起降的控制要求，設(shè)計了相應(yīng)的控制策略，并通過半