面向山岳风景区旅游用大型载人eVTOL的运行风险研究

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作者 李佳音 谭德强 钱祎祎 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第S1期210-216,共7页

为提升山岳型风景区低空旅游场景中大型载人电动垂直起降航空器(eVTOL)的运行安全性,以广西贺州姑婆山为运行场景,以亿航EH216-S型无人驾驶航空器为例,基于风险管理理论并结合该型航空器的专用条件,系统识别与分析其运行风险。首先,运... 为提升山岳型风景区低空旅游场景中大型载人电动垂直起降航空器(eVTOL)的运行安全性,以广西贺州姑婆山为运行场景,以亿航EH216-S型无人驾驶航空器为例,基于风险管理理论并结合该型航空器的专用条件,系统识别与分析其运行风险。首先,运用文献研究法和类比推理法,从人为因素、设备因素、环境因素及管理因素4个方面识别并分析eVTOL的运行风险;然后,将模糊综合评价法和层次分析法引入贝叶斯网络(BN)模型,开展风险评价;最后,依据BN计算事故诱因后验概率。结果表明:在控制失效发生时,导航失效是首要致因,事件发生概率为79.41%,导致导航失效的主要原因是指挥控制链路故障,概率为97.02%;采用多重信道加密技术和复杂高速跳频技术,依托数据链干扰程度预测模型和抗干扰通信方案可降低eVTOL的运行风险。 展开更多

关键词 山岳风景区 电动垂直起降航空器(evtol) 运行风险 贝叶斯网络(BN) 低空旅游 指挥控制链路

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欠驱动VTOL飞行器的位置反馈动态面控制 被引量：11

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作者 袁瑞侠 刘金琨 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期2266-2271,共6页

针对非最小相位欠驱动垂直起降飞行器系统,提出一种位置反馈动态面控制算法。首先设计高增益观测器,估计系统未知状态;然后采用动态面控制方法避免Backstepping设计存在的"微分爆炸"现象,同时简化控制律设计过程;最后采用Lyap... 针对非最小相位欠驱动垂直起降飞行器系统,提出一种位置反馈动态面控制算法。首先设计高增益观测器,估计系统未知状态;然后采用动态面控制方法避免Backstepping设计存在的"微分爆炸"现象,同时简化控制律设计过程;最后采用Lyapunov直接法证明闭环系统所有信号一致有界,且跟踪误差通过调节控制器参数可以达到任意小。理论分析和仿真表明,所提方法能减轻计算负担,降低对系统状态的测量要求,实现飞行器位置准确跟踪,并对非线性建模的参数不确定性具有鲁棒性。 展开更多

关键词 动态面控制 高增益观测器 垂直起降飞行器 欠驱动

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有输入饱和的欠驱动VTOL飞行器滑模控制 被引量：13

3

作者 刘金琨 龚海生 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期92-97,共6页

垂直起降飞行器(vertical take-off and landing,VTOL)是典型的非线性、欠驱动系统,实际工程中VTOL飞行器的执行机构通常有饱和特性,针对这种模型的特点,对原始数学模型进行了解耦坐标变换,通过可逆坐标变换化成一个最小相位系统和一个... 垂直起降飞行器(vertical take-off and landing,VTOL)是典型的非线性、欠驱动系统,实际工程中VTOL飞行器的执行机构通常有饱和特性,针对这种模型的特点,对原始数学模型进行了解耦坐标变换,通过可逆坐标变换化成一个最小相位系统和一个非最小相位系统,之后采用滑模设计方法设计控制器。为了解决执行机构的饱和问题,将超出饱和受限的部分回馈到控制器中,构造一个赫尔伍兹稳定的辅助线性系统,然后把它加入到滑模控制器之中,在控制器中做补偿。利用李雅普诺夫函数证明了系统的稳定性。仿真结果表明,此方法可有效地解决输入受限的VTOL飞行器的镇定和轨迹跟踪问题。 展开更多

关键词 垂直起降飞行器 欠驱动系统 滑模控制 输入受限 非线性系统

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基于自适应浸入与不变的VTOL飞行器跟踪控制 被引量：2

4

作者 邹立颖 苗凤娟 陶柏睿 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期180-185,共6页

针对输入存在不确定干扰的垂直起降(VTOL)飞行器的跟踪控制问题,提出了一种基于自适应系统浸入与不变(I&I)的控制方案:对于不确定性输入干扰,采用自适应I&I方法对于扰进行实时估计补偿;为便于控制器设计,采用系统分解技术将原... 针对输入存在不确定干扰的垂直起降(VTOL)飞行器的跟踪控制问题,提出了一种基于自适应系统浸入与不变(I&I)的控制方案:对于不确定性输入干扰,采用自适应I&I方法对于扰进行实时估计补偿;为便于控制器设计,采用系统分解技术将原系统解耦成一个最小相位误差子系统和一个非最小相位子系统,将原系统的输出跟踪问题转换为两个误差子系统的镇定问题。基于自适应I&I估计律和滑模变结构控制方法分别设计了两个子系统的控制器,所设计的控制器能够保证两个闭环子系统指数稳定。仿真结果表明,上述控制方案在干扰估计精度和收敛速度方面明显优于传统自适应估计方法,能够实现飞行器对给定轨迹的准确跟踪,同时抑制输入干扰对系统性能的不良影响。 展开更多

关键词 垂直起降(vtol)飞行器 输出跟踪 浸入与不变(I&I) 干扰抑制

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电动飞行汽车用推进电机发展现状和研究综述

5

作者 鞠孝伟 龙佳兴 +2 位作者 张凤阁 程远 崔淑梅 《电工技术学报》 北大核心 2025年第17期5402-5421,共20页

相比于地面电动车辆,电动垂直起降飞机(eVTOL)(也称电动飞行汽车)具有可垂直起降、避免交通拥堵、绿色环保的优点,在不远的未来具有较大的应用潜力。推进电机是eVTOL的核心,然而,目前对eVTOL推进电机的研究仍处在起步阶段,还未有系统性... 相比于地面电动车辆,电动垂直起降飞机(eVTOL)(也称电动飞行汽车)具有可垂直起降、避免交通拥堵、绿色环保的优点,在不远的未来具有较大的应用潜力。推进电机是eVTOL的核心,然而,目前对eVTOL推进电机的研究仍处在起步阶段,还未有系统性的归纳和总结,同时eVTOL推进电机的关键设计问题和方法尚不清晰。为此该文首先对eVTOL推进电机发展现状和研究动态进行综述;其次与现有车用驱动电机进行对比,并结合其典型工况需求和关键设计问题进行分析和探讨;最后,对eVTOL推进电机的高密度、高可靠和低噪声设计技术进行总结和展望,指出未来的发展方向和先进技术趋势。 展开更多

关键词 电动飞行汽车 推进电机 永磁同步电机 发展趋势与关键技术

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基于非线性干扰观测器的VTOL飞行器跟踪控制 被引量：1

6

作者 邹立颖 李惠光 李国友 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期935-940,共6页

研究了输入存在不确定干扰的垂直起降(VTOL)飞行器的跟踪控制问题,提出了一种基于非线性干扰观测器对干扰进行实时估计的控制方案。为便于控制器设计,采用坐标变换和输入变换将原系统解耦成一个最小相位误差子系统和一个非最小相位误差... 研究了输入存在不确定干扰的垂直起降(VTOL)飞行器的跟踪控制问题,提出了一种基于非线性干扰观测器对干扰进行实时估计的控制方案。为便于控制器设计,采用坐标变换和输入变换将原系统解耦成一个最小相位误差子系统和一个非最小相位误差子系统,将原系统的输出跟踪问题转换为两个子系统的镇定问题。为使所设计的控制器能够保证两个闭环子系统指数稳定,基于非线性干扰观测器,采用滑模变结构控制和最优控制,对两个子系统分别设计了控制器。仿真结果表明,所设计的控制器在输入干扰作用下能保证跟踪控制的稳定性,对干扰具有良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 垂直起降(vtol)飞行器 输出跟踪 非线性干扰观测器 干扰抑制

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欠驱动VTOL飞行器的自耦PID控制方法 被引量：2

7

作者 曾喆昭 章禛昊 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2023年第6期38-46,共9页

针对非最小相位欠驱动垂直起降(vertical taking-off and landing, VTOL)飞行器的控制难题,提出了一种自耦PID(auto-coupling proportional-integral-differrential, ACPID)控制理论方法.首先通过坐标变换将VTOL飞行器的质心映射为Huyg... 针对非最小相位欠驱动垂直起降(vertical taking-off and landing, VTOL)飞行器的控制难题,提出了一种自耦PID(auto-coupling proportional-integral-differrential, ACPID)控制理论方法.首先通过坐标变换将VTOL飞行器的质心映射为Huygens振动中心,不仅能实现新系统控制输入解耦,而且也能避免非最小相位VTOL飞行器零动态不稳定的问题;然后对Huygens振动中心分别设计纵横向位置的ACPID控制器,并分别获得VTOL飞行器底部推力和滚转姿态角虚拟指令,进而设计滚转姿态角的ACPID控制器形成滚转力矩,从而实现VTOL飞行器系统的位置跟踪控制;最后通过复频域分析理论证明闭环控制系统的鲁棒稳定性和抗扰动鲁棒性.理论分析和仿真结果都表明了本文方法的有效性,在非最小相位欠驱动控制系统领域具有重要的科学意义和广泛的应用前景. 展开更多

关键词 自耦PID控制 垂直起降飞行器 非最小相位 欠驱动系统 坐标变换

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VTOL飞行器有限时间轨迹跟踪控制

8

作者 邹立颖 王红艳 +1 位作者 苗凤娟 王艳春 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2018年第8期743-747,共5页

针对VTOL飞行器的轨迹跟踪控制问题,提出一种基于有限时间控制的控制方案。鉴于VTOL飞行器系统是强耦合的非线性系统,首先采用系统分解技术将原系统解耦成两个子系统,将原系统的输出跟踪问题转化为两个子系统的镇定问题。对于解耦后的系... 针对VTOL飞行器的轨迹跟踪控制问题,提出一种基于有限时间控制的控制方案。鉴于VTOL飞行器系统是强耦合的非线性系统,首先采用系统分解技术将原系统解耦成两个子系统,将原系统的输出跟踪问题转化为两个子系统的镇定问题。对于解耦后的系统,设计了有限时间控制律,所设计的控制器能够保证闭环系统有限时间稳定,克服了传统有限时间控制的弊端。仿真结果表明了所提出的控制方法具有良好的跟踪性能,能够实现飞行器对给定参考轨迹的快速、准确跟踪。 展开更多

关键词 垂直起降(vtol)飞行器 输出跟踪 有限时间控制 欠驱动

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VTOL飞行器有限时间输出反馈跟踪控制

9

作者 邹立颖 王红艳 苗凤娟 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2018年第9期861-866,共6页

针对垂直起降(VTOL)飞行器的轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于有限时间控制的输出反馈控制方案。首先,采用系统分解技术将原系统解耦成两个子系统,将原系统的输迹跟踪问题转化为两个子系统的镇定问题。对解耦后的系统,设计了有限时间状... 针对垂直起降(VTOL)飞行器的轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于有限时间控制的输出反馈控制方案。首先,采用系统分解技术将原系统解耦成两个子系统,将原系统的输迹跟踪问题转化为两个子系统的镇定问题。对解耦后的系统,设计了有限时间状态反馈控制律,所设计的控制器能够保证闭环系统有限时间稳定。然后,考虑部分状态不可测量情况下的VTOL飞行器轨迹跟踪控制问题,设计了一个有限时间快速收敛观测器,基于有限时间快速收敛观测器提出了有限时间输出反馈控制律。仿真结果表明,所提出的控制方法具有良好的跟踪性能,能够实现飞行器对给定参考轨迹的快速、准确跟踪。 展开更多

关键词 垂直起降(vtol)飞行器 输出反馈 有限时间控制 欠驱动

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基于有限时间观测器的VTOL飞行器跟踪控制

10

作者 邹立颖 林钰川 惠鹏飞 《高技术通讯》 CAS 2023年第1期106-112,共7页

针对垂直起降(VTOL)飞行器的轨迹跟踪控制问题,本文提出了一种基于有限时间控制的输出反馈控制方案。采用系统分解技术将原系统解耦成2个子系统,将原系统的输出轨迹跟踪问题转化为2个子系统的镇定问题。对解耦后的系统,利用滑模控制方... 针对垂直起降(VTOL)飞行器的轨迹跟踪控制问题,本文提出了一种基于有限时间控制的输出反馈控制方案。采用系统分解技术将原系统解耦成2个子系统,将原系统的输出轨迹跟踪问题转化为2个子系统的镇定问题。对解耦后的系统,利用滑模控制方法设计了一种状态反馈控制律,所设计的控制器能够保证闭环系统有限时间稳定。考虑部分状态不可测量情况下的VTOL飞行器轨迹跟踪控制问题,提出了一个有限时间快速收敛观测器,基于有限时间快速收敛观测器提出了有限时间输出反馈控制律。仿真结果表明,所提出的控制方法具有良好的跟踪性能,能够实现飞行器对给定参考轨迹的快速、准确跟踪。 展开更多

关键词 垂直起降(vtol)飞行器 输出反馈 有限时间控制 欠驱动

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基于图像的VTOL飞行器视觉伺服控制

11

作者 邹立颖 刘真海 林钰川 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2020年第8期838-843,共6页

针对垂直起降(VTOL)飞行器的定点降落控制问题,本文提出一种基于图像的视觉伺服控制方法。对于VTOL飞行器视觉伺服控制系统,利用机载摄像头采集图像信息,将反步法与滑模控制技术相结合,设计了视觉伺服控制器。由于该方法采用的视觉模型... 针对垂直起降(VTOL)飞行器的定点降落控制问题,本文提出一种基于图像的视觉伺服控制方法。对于VTOL飞行器视觉伺服控制系统,利用机载摄像头采集图像信息,将反步法与滑模控制技术相结合,设计了视觉伺服控制器。由于该方法采用的视觉模型中包含与深度无关的图像雅克比矩阵,从而避免了特征点深度的测量与估计。利用李雅普诺夫理论证明了在控制器的作用下,VTOL飞行器视觉伺服系统渐近稳定;同时保证图像误差渐近收敛为零,飞行器最终到达期望降落位置。最后的仿真结果表明了所提出的控制方法实际有效。 展开更多

关键词 垂直起降(vtol)飞行器 视觉伺服 反步法 欠驱动

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改进的TECS在VTOL倾转翼无人机中的应用 被引量：1

12

作者 王娟 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第11期2239-2245,共7页

以垂直起降(VTOL)倾转翼无人机为研究对象,优化了总能量控制系统(TECS)的核心算法,实现了固定翼模式下的大包线纵向解耦控制,同时设计了垂向速度限幅调节策略和失速保护策略,提高了无人机的飞行安全,降低了工程应用中参数适配的复杂性... 以垂直起降(VTOL)倾转翼无人机为研究对象,优化了总能量控制系统(TECS)的核心算法,实现了固定翼模式下的大包线纵向解耦控制,同时设计了垂向速度限幅调节策略和失速保护策略,提高了无人机的飞行安全,降低了工程应用中参数适配的复杂性。经过仿真验证、平原试飞和高原试飞验证,解决了高度控制和速度控制的超调,高度轨迹跟踪误差减小了19.9%,垂向速度限幅调节策略有效。失速保护策略只进行仿真测试,通过强突风干扰诱发失速保护,无人机迅速增大空速,保证了飞行安全。 展开更多

关键词 垂直起降 倾转翼 无人机 总能量控制系统 飞行包线 失速保护

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小型全电/混动飞机技术路线与动力系统综述 被引量：8

13

作者 陈起旭 王群京 +4 位作者 钱喆 李国丽 曹文平 丁石川 孙泽辉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期4966-4985,I0031,共21页

该文对小型全电/混动载人飞机的技术发展路线、航空推进电机、动力系统架构进行分析、总结与展望。首先,从载人飞机的气动布局、结构拓扑、动力源和起降形式等方面分析,分出6条技术路线,总结各自的乘客数、最大起飞重量、巡航速度、功... 该文对小型全电/混动载人飞机的技术发展路线、航空推进电机、动力系统架构进行分析、总结与展望。首先,从载人飞机的气动布局、结构拓扑、动力源和起降形式等方面分析,分出6条技术路线,总结各自的乘客数、最大起飞重量、巡航速度、功率和航程等技术指标。其次,总结已装机或拟装机航空推进电机的技术参数和应用机型。对先进航空推进电机的发展现状,按功率等级分类探讨了三相永磁电机、多相永磁电机、兆瓦级涡轮机驱动的兆瓦级电机/发电机、高温超导电机。最后,对6种动力系统架构的技术路线特点、关键技术进行梳理,分析载人全电/混动飞机未来的发展方向。国内载人电动/混动飞机领域刚起步,该文的研究工作对飞机的总体气动布局设计、功率需求、器件选型、动力系统设计具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 航空电气化 电动/混动飞机 电动垂直起降 飞行汽车 电机 动力系统

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不同构型电动垂直起降飞行器动力系统的安全性评估 被引量：5

14

作者 刘巨江 谭郁松 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期339-348,共10页

安全性评估对电动垂直起降飞行器的架构开发、安全管理、设计验证及商业化有着至关重要的作用,但目前国内少有对电动垂直起降飞行器整机构型、系统设计等相关的研究。本文针对4种不同构型的电动垂直起降飞行器,包括垂起尾推固定翼构型... 安全性评估对电动垂直起降飞行器的架构开发、安全管理、设计验证及商业化有着至关重要的作用,但目前国内少有对电动垂直起降飞行器整机构型、系统设计等相关的研究。本文针对4种不同构型的电动垂直起降飞行器,包括垂起尾推固定翼构型、四轴八桨多旋翼构型、固定翼加倾转旋翼构型以及倾转机翼构型,使用功能危害分析和故障树分析方法对4种不同构型的动力系统进行了分析比较。分析表明:垂起尾推固定翼电动垂直起降飞行器动力架构在本文的特定使用场景中相对可靠性更优。2种分析方法的结合,增加了对功能危害理解的全面性和深度,并识别了减轻动力系统失效风险的多种潜在途径。安全性评估结果可以为电动垂直起降飞行器动力构型选择和产品开发提供依据。 展开更多

关键词 电动垂直起降 动力架构 安全性评估 电动飞行器 功能危害分析 故障树分析 失效风险 整机构型

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城市空中交通动态空域垂直起降飞行器路径优化

15

作者 周航 赵风旸 胡小兵 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期295-308,共14页

针对目前城市空中交通动态空域航线优化方法难以保证最优性和计算效率上不足,以及对市区与市郊混合运行场景覆盖的缺陷,首先,提出一种适用于市郊和市区运行的城郊结合路网构建方法;其次,基于电动垂直起降飞行器(eVTOL)飞行动力学模型,... 针对目前城市空中交通动态空域航线优化方法难以保证最优性和计算效率上不足,以及对市区与市郊混合运行场景覆盖的缺陷,首先,提出一种适用于市郊和市区运行的城郊结合路网构建方法;其次,基于电动垂直起降飞行器(eVTOL)飞行动力学模型,提出准确的eVTOL功率消耗模型优化飞行路径;最后,基于涟漪扩散算法(RSA)提出适用于动态空域中的动态加权路网(RSA-DWRN)算法。通过构建包含时变气流和障碍区影响的城郊结合路网结构,以优化路径耗电量、飞行时间、计算时间和匹配度为指标,比较RSA-DWRN和传统动态路径优化算法DPO-A*在5种场景下600次实验优化效果。仿真结果表明:RSA-DWRN算法在4类指标下效果最好,且当动态空域环境因素越复杂时,RSA-DWRN表现越优;当空域中存在移动障碍物时,DPO-A*算法无法预测其运动轨迹且需频繁更新路网状态,大量提高了路径规划计算成本,而RSA-DWRN算法在相同情景下与动态环境变化过程协同进化,得到同时保证优化结果和计算效率的最优解。 展开更多

关键词 航空运输 城郊结合路网 涟漪扩散算法 电动垂直起降飞行器 动态空域 路径优化

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X-Z倒立摆的一种饱和非线性稳定控制方法的研究 被引量：16

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作者 王家军 刘栋良 王宝军 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期92-96,共5页

X-Z倒立摆不仅具有普通倒立摆的最小相位和欠驱动特性,同时具有更多的控制自由度.通过一定的状态变换,发现了X-Z倒立摆与平面垂直起降飞行器模型之间的等价关系.基于该等价关系,借鉴平面垂直起降飞行器的控制方法,把饱和非线性控制方法... X-Z倒立摆不仅具有普通倒立摆的最小相位和欠驱动特性,同时具有更多的控制自由度.通过一定的状态变换,发现了X-Z倒立摆与平面垂直起降飞行器模型之间的等价关系.基于该等价关系,借鉴平面垂直起降飞行器的控制方法,把饱和非线性控制方法应用于X-Z倒立摆的稳定控制.通过与PID(Proportion integration differentiation)控制方法的仿真对比,证明了该稳定控制方法的有效性. 展开更多

关键词 X—Z倒立摆 平面垂直起降飞行器 稳定 非最小相位 欠驱动

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垂直起降固定翼飞翼布局无人机过渡飞行纵向稳定性研究 被引量：5

17

作者 祝小平 王睿 周洲 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期548-553,共6页

针对由两个主涵道风扇和一个前涵道风扇组成垂直升力部件的垂直起降固定翼飞翼布局无人机,估算出风扇推力和喷流/机翼的诱导气动力,考虑到过渡飞行过程的气动干扰明显和配平控制量变化较大的影响,并且为了防止无人机进入失效陡壁,提出... 针对由两个主涵道风扇和一个前涵道风扇组成垂直升力部件的垂直起降固定翼飞翼布局无人机,估算出风扇推力和喷流/机翼的诱导气动力,考虑到过渡飞行过程的气动干扰明显和配平控制量变化较大的影响,并且为了防止无人机进入失效陡壁,提出一种预置飞行迎角加速到安全速度后,先关闭主涵道再关闭前涵道风扇的过渡飞行控制策略,分析了无人机平飞速度、涵道风扇入口来流、出口喷流对配平和过渡飞行纵向稳定性的影响,得到了涵道风扇的作用减小了过渡飞行的短周期稳定性、增加了长周期的阻尼的结论。 展开更多

关键词 涵道风扇 固定翼 垂直起降 诱导气动力 过渡飞行 稳定性

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混合电推进能源管理系统模糊逻辑控制 被引量：4

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作者 朱炳杰 朱莹涛 李建奇 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期32-39,共8页

针对混合电推进能源管理方法开展研究,设计了一种基于模糊逻辑控制的混合电推进能源管理系统。通过设置垂直起降飞行器的功率要求、内燃机-发电机输出功率和储能电池荷电状态的模糊隶属度函数,动态最优分配发电机与储能电池的功率输出,... 针对混合电推进能源管理方法开展研究,设计了一种基于模糊逻辑控制的混合电推进能源管理系统。通过设置垂直起降飞行器的功率要求、内燃机-发电机输出功率和储能电池荷电状态的模糊隶属度函数,动态最优分配发电机与储能电池的功率输出,从而提升系统的燃油经济性与飞行器的航程。结合模型设置,对100 kg级的垂直起降转平飞的飞行器能源系统变化进行仿真计算,验证了能源控制算法的可行性。结果表明:基于模糊逻辑控制的能源管理方法,在总时长约为1.2 h的飞行过程中,内燃机约有1 h的时间工作在比油耗最低的区域,从而提升了混合电推进系统的能量利用效率。研究为后续混合电推进系统的能源高效控制与管理提供了设计思路和分析方法。 展开更多

关键词 混合电推进 模糊逻辑控制 垂直起降飞行器 能量控制与管理

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多飞行模式垂直起降无人机过渡飞行控制策略 被引量：11

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作者 刘志豪 闵荣 +3 位作者 方成 易超 鹿存跃 马艺馨 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1173-1181,共9页

垂直起降无人机飞行模式转换时的飞行控制策略对于保证无人机安全可靠地飞行至关重要.对尾座式垂直起降无人机过渡模式的飞行控制策略进行了深入研究,提出了最快模式转换定高控制策略,并利用模拟分析和实验的手段对比了该策略、经典比例... 垂直起降无人机飞行模式转换时的飞行控制策略对于保证无人机安全可靠地飞行至关重要.对尾座式垂直起降无人机过渡模式的飞行控制策略进行了深入研究,提出了最快模式转换定高控制策略,并利用模拟分析和实验的手段对比了该策略、经典比例-积分-微分(PID)控制策略和最快模式转换控制策略的飞行效果.最快模式转换定高策略优化了转换速度和高度变化两个飞行参数,同步了俯仰角达到巡航攻角的时间和飞行速度达到巡航速度的时间,保持了无人机在模式转换过程中竖直方向的受力平衡.模拟结果表明:最快模式转换定高控制策略比经典PID控制策略和最快模式转换控制策略的时间分别缩短了0.98和0.48 s,高度变化量分别减小了2.27和0.91 m;最快模式转换定高控制策略的飞行控制效果明显优于经典PID控制策略和最快模式转换控制策略.所提出的控制策略解决了尾座式垂直起降无人机飞行模式转换时的掉高问题,能够保证无人机在过渡模式下快速平稳地实现飞行模式转换. 展开更多

关键词 多飞行模式 垂直起降 无人机 过渡模式 最快模式转换定高控制策略

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涵道式垂直起降固定翼无人机纵向稳定性研究 被引量：6

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作者 王春阳 周洲 +1 位作者 王睿 王科雷 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期712-720,共9页

针对涵道式垂直起降固定翼无人机飞行过程中的悬停和过渡2个飞行状态,进行了纵向飞行稳定性研究。根据叶素动量理论结合实验数据,建立了基于特征截面计算的共轴双旋翼涵道气动力模型和推力涵道气动力模型,模型参数依照实验数据进行辨识... 针对涵道式垂直起降固定翼无人机飞行过程中的悬停和过渡2个飞行状态,进行了纵向飞行稳定性研究。根据叶素动量理论结合实验数据,建立了基于特征截面计算的共轴双旋翼涵道气动力模型和推力涵道气动力模型,模型参数依照实验数据进行辨识;根据六自由度方程建立带推力涵道偏转的无人机飞行动力学模型;以建立的模型方法对案例无人机进行了悬停和过渡状态的纵向平衡求解和稳定性分析,并与悬停实验结果进行了比较。结果显示所建结合涵道动力模型的无人机飞行动力学模型能够准确地描述此类飞行器的纵向飞行稳定性。 展开更多

关键词 共轴双旋翼 涵道风扇 垂直起降无人机 过渡过程 纵向稳定性

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