基于双环PID的共轴双旋翼舵机控制算法优化

1

作者 李隆 李勃达 +3 位作者 孙海龙 郭颜东 曹建波 何柏岩 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第21期9166-9172,共7页

共轴双旋翼舵机控制是一种复杂的机电一体化位置随动控制系统,其控制精度在操纵飞行姿态时起着关键性作用。由于普通舵机在飞机独特的飞行环境适应性方面有所欠缺,其跟踪偏角精确度及稳定性仍有待提高。通过分析微型无人机操纵原理和结... 共轴双旋翼舵机控制是一种复杂的机电一体化位置随动控制系统,其控制精度在操纵飞行姿态时起着关键性作用。由于普通舵机在飞机独特的飞行环境适应性方面有所欠缺,其跟踪偏角精确度及稳定性仍有待提高。通过分析微型无人机操纵原理和结构,分别建立了位置环、电流环双比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)舵机控制系统和转变位置环模糊PID舵机控制系统数学模型,结合实际飞行工况,运用Fuzzy编辑和Simulink模块进行仿真,分析共轴双旋翼操纵舵机控制系统的动静态特性。结果表明:具有电流环PID、位置环模糊PID控制的舵机控制系统较双PID控制系统的超调量减少了28.6%,调整时间减少了28%,响应速度更快;同时模糊PID参数实时调节跟踪变化,能更快适应共轴双旋翼复杂多变的飞行条件。获得的基于双环模糊PID控制系统展现出较高的精确度,满足复杂工况下工作稳定、准确和鲁棒性好的要求,对共轴双旋翼飞行器控制系统设计具有重要意义。 展开更多

关键词 共轴双旋翼 舵机 模糊PID控制 SIMULINK仿真 动态响应

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共轴双旋翼及孤立旋翼自转气动特性试验研究 被引量：6

2

作者 姬乐强 朱清华 李建波 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期7-10,24,共5页

为了研究旋翼自转状态下的气动特性,开展了孤立旋翼及共轴双旋翼自转气动特性试验研究。该试验设计了上/下旋翼具有不同安装形式的试验装置,可测得上、下旋翼及孤立旋翼的转速及其产生的气动力和力矩。通过风洞试验研究了共轴双旋翼以... 为了研究旋翼自转状态下的气动特性,开展了孤立旋翼及共轴双旋翼自转气动特性试验研究。该试验设计了上/下旋翼具有不同安装形式的试验装置,可测得上、下旋翼及孤立旋翼的转速及其产生的气动力和力矩。通过风洞试验研究了共轴双旋翼以及孤立旋翼在自转状态下的气动特性,明确了旋翼转速及升力与影响参数之间的变化关系,对比分析了双旋翼上/下旋翼的相互干扰强度以及三片桨叶和两片桨叶的孤立自转旋翼气动特性,阐述了桨叶片数对旋翼稳定自转特性的影响,提出了提高直升机自转下降安全性的方法。 展开更多

关键词 共轴双旋翼 孤立旋翼 自转 气动干扰 风洞试验 气动特性

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涵道共轴双旋翼空气动力学特性分析 被引量：5

3

作者 杨加明 戴良忠 丛伟 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期126-128,132,共4页

利用数值模拟对涵道共轴双旋翼的空气动力学特性进行研究。探讨在涵道的影响下,双旋翼距离的变化对上下旋翼拉力和扭矩的影响。通过与共轴双旋翼的对比确定涵道共轴双旋翼产生拉力的机理并分析涵道本体对共轴双旋翼气动特性的影响。数... 利用数值模拟对涵道共轴双旋翼的空气动力学特性进行研究。探讨在涵道的影响下,双旋翼距离的变化对上下旋翼拉力和扭矩的影响。通过与共轴双旋翼的对比确定涵道共轴双旋翼产生拉力的机理并分析涵道本体对共轴双旋翼气动特性的影响。数值结果表明:随着旋翼间距的增大,开始时上旋翼拉力大于下旋翼拉力,后来发生逆转。最后计算了上旋翼拉力占总拉力比值的变化关系。 展开更多

关键词 涵道共轴双旋翼 空气动力学 数值模拟 拉力 扭矩

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涵道唇口对共轴双旋翼气动特性的影响 被引量：2

4

作者 杨加明 戴良忠 +1 位作者 冯立华 王旭 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期744-748,共5页

涵道本体对于提高飞行器整体拉力起着显著作用。单旋翼和共轴双旋翼高速旋转时在涵道唇口产生绕流,形成低压区,使涵道本体产生附加拉力。基于有限体积法,研究涵道唇口对单旋翼和共轴双旋翼的影响。分析表明,涵道唇口对单旋翼以及共轴双... 涵道本体对于提高飞行器整体拉力起着显著作用。单旋翼和共轴双旋翼高速旋转时在涵道唇口产生绕流,形成低压区,使涵道本体产生附加拉力。基于有限体积法,研究涵道唇口对单旋翼和共轴双旋翼的影响。分析表明,涵道唇口对单旋翼以及共轴双旋的气动特性产生强烈影响,单旋翼产生的拉力随着唇口半径的逐渐增大而增大。对于共轴双旋翼,唇口半径的变化在一定程度上改变上下旋翼拉力分配,使得上旋翼拉力逐渐增大,下旋翼拉力逐渐减小。当半径无限增大,涵道共轴双旋翼机构趋同于共轴双旋翼机构,计算结果也表明,其上下旋翼拉力分配关系与共轴双旋翼的相吻合。 展开更多

关键词 涵道唇口 唇口半径 共轴双旋翼 数值模拟 拉力分配

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微型共轴双旋翼气动性能数值模拟与试验分析 被引量：10

5

作者 雷瑶 纪玉霞 汪长炜 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2017年第5期67-73,共7页

为研究悬停状态下旋翼的间距对微型共轴双旋翼气动性能的影响,文中通过搭建试验平台对间距比h/r分别为0.32、0.38、0.45、0.51、0.58、0.65和0.75下的共轴双旋翼进行气动性能测试,以测量不同旋翼转速下所得共轴双旋翼的拉力和功耗对共... 为研究悬停状态下旋翼的间距对微型共轴双旋翼气动性能的影响,文中通过搭建试验平台对间距比h/r分别为0.32、0.38、0.45、0.51、0.58、0.65和0.75下的共轴双旋翼进行气动性能测试,以测量不同旋翼转速下所得共轴双旋翼的拉力和功耗对共轴双旋翼气动布局进行优化,试图找出具有最佳气动特性的共轴旋翼布局。另外,通过试验误差分析确定了相应的拉力系数、功率系数和功率载荷,且试验误差均小于2%。同时,为更直观得到不同间距下气流干扰对旋翼系统气动性能的影响,文中采用数值模拟得到了不同间距比下旋翼的流线分布和压力分布。最后,对比试验结果,综合分析旋翼间气动干扰的影响,最终得到间距比h/r为0.38时的共轴双旋翼具有最佳的气动布局。研究结果表明,悬停状态的共轴双旋翼可以通过改变间距大大提高气动性能,且同一间距下转速越大虽然旋翼间干扰越强烈,但此时开始出现耦合,使得系统的气动性能可能更好,同时,由于上下旋翼间的相互诱导,虽然转速较低时升力较小,但是功耗明显低于高转速,使得系统具有更大的功率载荷。 展开更多

关键词 共轴双旋翼 悬停状态 气动干扰 数值模拟 气动布局

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不同旋翼间距下共轴双旋翼无人机的气动特性 被引量：4

6

作者 雷瑶 叶艺强 +1 位作者 王恒达 黄宇晖 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2022年第3期487-492,共6页

为了获得共轴双旋翼的最佳气动性能,对不同旋翼间距比的共轴双旋翼无人机进行了试验和数值模拟。首先,对共轴双旋翼的气动性能参数进行了理论分析。然后,构造共轴双旋翼模型进行数值模拟,并通过自行设计的试验获得了升力和功率。同时,... 为了获得共轴双旋翼的最佳气动性能,对不同旋翼间距比的共轴双旋翼无人机进行了试验和数值模拟。首先,对共轴双旋翼的气动性能参数进行了理论分析。然后,构造共轴双旋翼模型进行数值模拟,并通过自行设计的试验获得了升力和功率。同时,将试验获得的升力和功耗转化为功率载荷和悬停效率进行气动分析。最后,结合试验和仿真结果表明,工作转速2 200 r/min下,与i=0.75在相比,当间距比i=0.385时,功率载荷提高了1.5%,总效率提高了大约5.64%。该间距比下的气动性能较好,可以作为共轴旋翼无人机的最佳气动布局。 展开更多

关键词 共轴双旋翼 旋翼间距 功率载荷 悬停效率 气动性能

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共轴双旋翼单元不同旋翼间距的气动性能分析 被引量：2

7

作者 雷瑶 叶艺强 王恒达 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第2期81-85,共5页

为设计合理的旋翼布局来展现出共轴双旋翼系统的气动性能,通过搭建试验平台测量了共轴双旋翼飞行器的间距比为0.32R-0.75R的功耗和升力。另外,采用ANSYS建立了共轴双旋翼飞行器的全尺寸模型,并进行了一系列仿真,得到了不同间距下共轴双... 为设计合理的旋翼布局来展现出共轴双旋翼系统的气动性能,通过搭建试验平台测量了共轴双旋翼飞行器的间距比为0.32R-0.75R的功耗和升力。另外,采用ANSYS建立了共轴双旋翼飞行器的全尺寸模型,并进行了一系列仿真,得到了不同间距下共轴双旋翼的压强、速度和流线分布。分析结果表明:共轴双旋翼间的气动干扰在合适的间距下被削弱,此时桨尖涡流完整。同时,整体的升力比单旋翼至少可以提升58%,最高可以提升72%。此外,还发现在产生相同升力时,在较低转速下产生的功率载荷PL值比较大。最后,值得注意的是,在旋翼间距h为0.385R时的气动性能较良好,是共轴双旋翼单元最佳的布局。 展开更多

关键词 旋翼布局 共轴双旋翼 旋翼间距 气动性能 功率载荷

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共轴双旋翼悬停地面效应气动特性分析 被引量：10

8

作者 覃燕华 朱清华 邵松 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期266-274,共9页

基于时间步进算法建立了适用于共轴双旋翼气动特性分析的旋翼自由尾迹模型,并采用面元法对水平和倾斜地面效应影响下共轴双旋翼系统气动特性进行了研究。在建模的过程中,采用Weissinger-L一阶升力面模型模拟了桨叶的三维效应,并充分考... 基于时间步进算法建立了适用于共轴双旋翼气动特性分析的旋翼自由尾迹模型,并采用面元法对水平和倾斜地面效应影响下共轴双旋翼系统气动特性进行了研究。在建模的过程中,采用Weissinger-L一阶升力面模型模拟了桨叶的三维效应,并充分考虑了旋翼/旋翼和旋翼/地面之间的气动干扰。通过与尾迹几何和诱导速度试验数据的对比,验证了计算模型的可行性。在此基础上,对共轴双旋翼在地面效应影响下的旋翼尾迹几何形状、流场诱导速度矢量分布和上下两旋翼桨叶的拉力系数分布进行了计算及分析。结果表明,悬停状态下,共轴双旋翼上下旋翼间存在强烈的气动干扰,且地面的影响使旋翼尾迹涡线径向扩展且向上卷起,对共轴双旋翼下旋翼拉力产生明显的影响。 展开更多

关键词 自由尾迹 共轴双旋翼 地面效应 面元法 气动干扰

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涵道共轴双旋翼前飞气动特性与试验优选设计 被引量：5

9

作者 杨璐鸿 刘顺安 +4 位作者 刘佳琳 陈延礼 姚永明 王春雪 王拓 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期48-52,共5页

采用Fluent软件对涵道共轴双旋翼的前飞气动特性进行数值模拟研究,分别得出涵道双旋翼的升力、阻力和俯仰力矩随涵道前倾角、上下旋翼相对间距和来流速度的变化曲线.针对影响涵道共轴双旋翼升力的3个主要因素及其常用取值范围,采用正交... 采用Fluent软件对涵道共轴双旋翼的前飞气动特性进行数值模拟研究,分别得出涵道双旋翼的升力、阻力和俯仰力矩随涵道前倾角、上下旋翼相对间距和来流速度的变化曲线.针对影响涵道共轴双旋翼升力的3个主要因素及其常用取值范围,采用正交试验法,以涵道前倾角α、上下旋翼间距H和来流速度v为试验因素,总升力FL为试验指标,设计25组试验,利用极差分析法对试验结果进行计算.结果表明:上述因素在取值范围内的变化对涵道共轴双旋翼总升力的影响程度的主次顺序为:上下旋翼间距,涵道前倾角,来流速度.最后,根据试验结果选定最优方案. 展开更多

关键词 涵道共轴双旋翼 气动特性 数值模拟 试验优化设计

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共轴双旋翼悬停地面效应分析 被引量：8

10

作者 陆陶冶 陈仁良 +1 位作者 吉洪蕾 辛冀 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期45-52,共8页

共轴双旋翼直升机在近地悬停时存在复杂的旋翼/旋翼/地面干扰效应.为分析近地悬停时共轴双旋翼流场及拉力变化,发展一种共轴双旋翼悬停地面效应计算方法.首先,分别采用升力面法和面元法模拟桨叶和地面对流场的作用,使用三阶精度时间步... 共轴双旋翼直升机在近地悬停时存在复杂的旋翼/旋翼/地面干扰效应.为分析近地悬停时共轴双旋翼流场及拉力变化,发展一种共轴双旋翼悬停地面效应计算方法.首先,分别采用升力面法和面元法模拟桨叶和地面对流场的作用,使用三阶精度时间步进格式进行桨叶尾迹计算,并在尾迹迭代过程中引入"等体积"法修正尾迹.然后,运用模型得到共轴双旋翼无地效的诱导速度分布和单旋翼地面效应下的拉力增益并与试验结果对比,验证方法的合理性.最后,基于算例,分析了共轴双旋翼在地面效应悬停状态下的特性,包括尾迹及流场特点、诱导速度与拉力分布、旋翼间干扰和拉力增益.结果表明:悬停地面效应下共轴双旋翼的尾迹发生卷起并径向扩展,其桨盘平面的诱导速度由上旋翼、下旋翼和地面共同引起;分析也表明了悬停地面效应下共轴双旋翼桨盘平面诱导速度及桨叶拉力分布更均匀,在相同功率下,共轴双旋翼的地面效应拉力增益大于同实度单旋翼的拉力增益. 展开更多

关键词 直升机 共轴双旋翼 地面效应 悬停 自由尾迹

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应用PIV测量缩比共轴双旋翼流场特性的研究 被引量：5

11

作者 马艺敏 陈铭 +1 位作者 王强 徐冠峰 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期220-227,共8页

采用粒子图像测速(Particle image velocimetry,PIV)技术对一缩比共轴双旋翼模型在悬停和以不同前进比前飞时的流场进行水洞实验。测量得到了旋翼流场的瞬时涡量的速度分布,桨尖涡的脱落轨迹,悬停时的尾迹边界和前飞时的尾迹边界等流场... 采用粒子图像测速(Particle image velocimetry,PIV)技术对一缩比共轴双旋翼模型在悬停和以不同前进比前飞时的流场进行水洞实验。测量得到了旋翼流场的瞬时涡量的速度分布,桨尖涡的脱落轨迹,悬停时的尾迹边界和前飞时的尾迹边界等流场特性参数分布。研究了不同状态下共轴双旋翼流场的气动干扰特性。在悬停时,下旋翼的桨尖外侧有上洗流现象,而下旋翼则没有。与共轴双旋翼性能试验数据比较得出,在悬停时共轴双旋翼形式存在有利的相互气动干扰现象。实验还得出了悬停和不同前进比前飞时桨尖涡的脱落轨迹。 展开更多

关键词 粒子图像测速 共轴双旋翼 悬停 前飞 旋翼流场 桨尖涡脱落轨迹

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一种共轴双旋翼式火星飞行器设计及其试验验证 被引量：2

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作者 朱凯杰 唐徳威 +7 位作者 沈文清 吕艺轩 赵鹏越 邓慧超 全齐全 孟林智 王彤 邓宗全 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1207-1216,共10页

针对火星飞行器探测需求,提出了一种共轴双旋翼式火星飞行器,基于计算流体力学方法优选了桨叶翼型、平面形状和扭转角等结构参数,基于叶素动量理论建立了旋翼气动力学模型,利用数值模拟方法选择了旋翼转速、旋翼间距和桨叶安装角等飞行... 针对火星飞行器探测需求,提出了一种共轴双旋翼式火星飞行器,基于计算流体力学方法优选了桨叶翼型、平面形状和扭转角等结构参数,基于叶素动量理论建立了旋翼气动力学模型,利用数值模拟方法选择了旋翼转速、旋翼间距和桨叶安装角等飞行参数,设计了原理样机“火星飞鸟-I”的结构与控制系统。构建了火星大气环境模拟器和重力补偿与运动约束装置,开展了模拟火星环境下旋翼式飞行器地面飞行试验,验证了共轴双旋翼式火星飞行器的推进性能,展望了旋翼式火星飞行器技术的发展方向。研究成果对我国开展的火星探测工程具有重要借鉴价值。 展开更多

关键词 火星旋翼飞行器 共轴双旋翼 悬停特性 火星大气环境模拟 试验验证

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共轴双旋翼气动特性数值仿真研究 被引量：6

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作者 杨海涛 夏巍 +1 位作者 刘悦 胡淑玲 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2020年第2期303-308,共6页

对悬停和前飞状态下共轴双旋翼的气动特性开展数值仿真研究。首先,分别对悬停状态的旋翼标模和前飞状态的试验模型计算旋翼拉力系数,数值仿真结果与试验结果符合良好。然后,基于多重参考系法建立共轴双旋翼CFD数值模型,分析共轴双旋翼... 对悬停和前飞状态下共轴双旋翼的气动特性开展数值仿真研究。首先,分别对悬停状态的旋翼标模和前飞状态的试验模型计算旋翼拉力系数,数值仿真结果与试验结果符合良好。然后,基于多重参考系法建立共轴双旋翼CFD数值模型,分析共轴双旋翼上、下旋翼气动特性变化规律。结果表明,悬停状态下,共轴双旋翼每个旋翼的拉力系数均低于单旋翼拉力系数,本文算例中,双旋翼/单旋翼拉力比可达1.844,且随转速增加而降低。前飞状态下,从避免风车效应的角度考虑,共轴双旋翼优于单旋翼,旋翼间距近的共轴双旋翼优于旋翼间距远的共轴双旋翼。 展开更多

关键词 共轴双旋翼 气动特性 数值仿真 多重参考系法

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一种共轴双旋翼飞行器悬停控制联合仿真 被引量：11

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作者 陈汉 李科伟 +2 位作者 邓宏彬 危怡然 赵瑾 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期303-313,共11页

利用Adams/MATLAB联合仿真平台,对一种具有周向均匀分布3个舵机的操纵机构共轴双旋翼飞行器悬停控制问题进行了研究。考虑到目前对上旋翼和下旋翼之间气动干扰没有准确的数学模型,在动力学建模时利用叶素理论和Pitt-Peters动态入流模型... 利用Adams/MATLAB联合仿真平台,对一种具有周向均匀分布3个舵机的操纵机构共轴双旋翼飞行器悬停控制问题进行了研究。考虑到目前对上旋翼和下旋翼之间气动干扰没有准确的数学模型,在动力学建模时利用叶素理论和Pitt-Peters动态入流模型对飞行器的气动干扰和挥舞运动进行近似建模,其他未准确建模的部分用控制算法进行补偿。选用鲁棒性较强的滑动模态控制算法并与PID算法相结合对飞行器姿态进行控制,同时利用PID算法建立姿态和位置的关系,使其具备按照空间坐标点悬停的能力。将装配模型导入Adams中建立动力学模型,在Simulink搭建控制器并进行联合仿真。研究结果验证了所设计控制方法的有效性,飞行器悬停位置的最大动态误差小于±0. 2 m. 展开更多

关键词 共轴双旋翼飞行器 控制算法 悬停控制 联合仿真

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共轴双旋翼系统的气动特性分析及试验 被引量：9

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作者 李海 贾宏光 陈在斌 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2140-2148,共9页

基于动量叶素理论明确了旋翼的入流分布情况,建立了适用于共轴双旋翼的气动计算模型,通过所研制的气动试验平台对共轴双旋翼的气动特性(拉力、扭矩及功耗)进行了测试,着重分析了悬停状态下旋翼转速及间距的变化对系统气动性能的影响,探... 基于动量叶素理论明确了旋翼的入流分布情况,建立了适用于共轴双旋翼的气动计算模型,通过所研制的气动试验平台对共轴双旋翼的气动特性(拉力、扭矩及功耗)进行了测试,着重分析了悬停状态下旋翼转速及间距的变化对系统气动性能的影响,探索最优的气动布局。实验结果表明:共轴双旋翼系统中旋翼间距的变化对总拉力的影响并不显著,但是下旋翼产生的拉力明显小于上旋翼,系统中下旋翼仅提供了43.8%~45.1%的拉力,适当增大下旋翼桨距和扭转角等参数有助于提高系统的整体性能;下旋翼的存在极大抑制上旋翼尾流的收缩,上旋翼尾流收缩的实际边界面积比理想边界增加了15%左右;当双桨间距为0.40R时,下旋翼产生的拉力最大,系统净扭矩最小,气动布局最优。 展开更多

关键词 共轴双旋翼 计算模型 旋翼间距 气动特性

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圆柱形定桨距共轴双旋翼无人机的制导控制系统设计 被引量：4

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作者 林惠韩 冯令兵 +2 位作者 冯卓 赵辰悦 赵良玉 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2023年第5期42-49,共8页

圆柱形定桨距共轴双旋翼无人机能够兼顾结构重量、载荷大小和续航能力,适合作为单兵携带的自杀式无人机。为了实现圆柱形定桨距共轴双旋翼无人机对地面目标的精确打击,本文在定义相关坐标系的基础上,建立了其动力学模型,提出一种将位置... 圆柱形定桨距共轴双旋翼无人机能够兼顾结构重量、载荷大小和续航能力,适合作为单兵携带的自杀式无人机。为了实现圆柱形定桨距共轴双旋翼无人机对地面目标的精确打击,本文在定义相关坐标系的基础上,建立了其动力学模型,提出一种将位置和姿态控制指令转换为无人机上下旋翼转速和操纵舵机舵偏角的输入量分配方案,进一步设计了无人机的串级PID姿态控制器用于稳定无人机机体的姿态角,并基于L_(1)制导律提出一种通过矢量叉乘确定制导指令空间方位的三维制导律导引无人机攻击地面目标,最后在仿真环境下对无人机进行数值仿真。仿真结果显示,无人机能在所设计的制导控制系统作用下准确击中地面固定/移动目标,验证了所设计制导控制系统的合理性和有效性。 展开更多

关键词 共轴双旋翼 动力学建模 制导律 单兵无人机 系统仿真

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共轴双旋翼飞行器伞机转换控制算法研究 被引量：3

17

作者 徐九龙 郝永平 《弹箭与制导学报》 北大核心 2022年第4期51-56,共6页

针对炮射共轴双旋翼飞行器在过渡转换过程中飞行减速和姿态调整控制问题,提出了一种快速部署过渡转换控制方法。利用牛顿-欧拉方程建立共轴双旋翼飞行器过渡转换控制模型,结合共轴双旋翼飞行器与降落伞工作原理,研究过渡转换过程减速和... 针对炮射共轴双旋翼飞行器在过渡转换过程中飞行减速和姿态调整控制问题,提出了一种快速部署过渡转换控制方法。利用牛顿-欧拉方程建立共轴双旋翼飞行器过渡转换控制模型,结合共轴双旋翼飞行器与降落伞工作原理,研究过渡转换过程减速和姿态调整控制方案策略。采用自适应反步控制算法设计飞行器过渡转换内环和外环控制器,以力和力矩作为控制输入控制转换过程中的位置、速度和姿态状态,对飞行器过渡转换过程进行了仿真计算。通过对弹道轨迹、位置和姿态仿真分析,验证了共轴双旋翼飞行器与降落伞的伞机转换模型准确性。结果表明:当弹丸到达高点开始抛散,5.3 s后打开减速降落伞,在减速降落伞和旋翼操纵机构的联合作用下,通过伞机转换控制算法,使姿态角和速度快速的调整,大幅地提高部署速度。 展开更多

关键词 共轴双旋翼 过渡转换 反步滑模 飞行减速 姿态调整

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共轴双旋翼直升机卫星通信小型化终端设计与验证 被引量：3

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作者 徐远超 李悦 《电讯技术》 北大核心 2022年第4期431-438,共8页

直升机卫星通信面临旋翼转动时卫星通信信号受旋翼遮挡带来的不同程度衰减的问题。共轴双旋翼直升机对卫星通信信号的遮挡特性相比传统单旋翼要更复杂,且国内研究相对较少。首先分析了共轴双旋翼对卫星通信信号的遮挡特性以及抗双旋翼... 直升机卫星通信面临旋翼转动时卫星通信信号受旋翼遮挡带来的不同程度衰减的问题。共轴双旋翼直升机对卫星通信信号的遮挡特性相比传统单旋翼要更复杂,且国内研究相对较少。首先分析了共轴双旋翼对卫星通信信号的遮挡特性以及抗双旋翼遮挡卫星通信的关键技术,在此基础上设计了一种小型化的适应双旋翼遮挡的卫星通信机载终端,并在双旋翼遮挡模拟环境下完成了试验验证。结果表明其传输性能满足指标要求,对后续工程应用具有设计指导意义。 展开更多

关键词 共轴双旋翼直升机 卫星通信 小型化终端

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应用于共轴双旋翼飞行器的姿态控制系统设计 被引量：2

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作者 李普森 张浩 +1 位作者 高永 王思孝 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第1期81-84,共4页

针对共轴双旋翼飞行器的研制,设计了基于STM32微处理器和姿态传感器的姿态控制系统;并针对经典比例-积分-微分(PID)控制对于共轴双旋翼飞行器这种强耦合的非线性系统的控制稳定性不足的问题,提出了一种带积分自适应因子的串级PID控制算... 针对共轴双旋翼飞行器的研制,设计了基于STM32微处理器和姿态传感器的姿态控制系统;并针对经典比例-积分-微分(PID)控制对于共轴双旋翼飞行器这种强耦合的非线性系统的控制稳定性不足的问题,提出了一种带积分自适应因子的串级PID控制算法。仿真实验和飞行试验表明:相比于传统PID控制,带积分自适应因子的串级PID控制算法具有较快的稳定时间和较小的超调量,提高了系统的稳定性和自适应能力,所设计的姿态控制系统应用于共轴双旋翼飞行器具有理想的控制效果。 展开更多

关键词 共轴双旋翼 姿态控制 STM32微处理器 积分自适应 比例-积分-微分控制

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变质心共轴双旋翼无人机建模与反步滑模控制 被引量：6

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作者 吉思臣 王司令 +2 位作者 阎坤 任海鹏 周洋 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1056-1064,共9页

针对共轴双旋翼无人机旋翼组件过于复杂,导致旋翼控制系统可靠性较低的问题,提出了一种依靠三轨变质心机构进行姿态控制的方案。推导了三轨变质心共轴双旋翼的运动模型和空气动力学模型,并分析了不同滑块所处位置和质量占比情况下变质... 针对共轴双旋翼无人机旋翼组件过于复杂,导致旋翼控制系统可靠性较低的问题,提出了一种依靠三轨变质心机构进行姿态控制的方案。推导了三轨变质心共轴双旋翼的运动模型和空气动力学模型,并分析了不同滑块所处位置和质量占比情况下变质心无人机动力学特性。建立变质心无人机姿态控制系统的状态方程,针对系统中的非线性和不确定性,设计了基于反步滑模控制的姿态控制器。仿真实验表明,所设计的控制器能够在含有外部扰动的工况下有效完成姿态跟踪任务,具备较好的抗干扰能力。 展开更多

关键词 变质心控制 共轴双旋翼无人机 反步滑模控制 非线性系统 旋翼气动模型

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