“旋翼飞行器气动特性及其优化设计”专栏简介

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作者 《空气动力学学报》编辑部 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第3期51-51,共1页

作为航空领域的重要分支,旋翼飞行器的空气动力学问题始终是学术关注的核心领域。自早期技术探索阶段、关键技术创新期、功能型直升机诞生期,直至当代智能化发展趋势,每个阶段都彰显着技术迭代的跨越式发展。当前,得益于多学科交叉融合... 作为航空领域的重要分支,旋翼飞行器的空气动力学问题始终是学术关注的核心领域。自早期技术探索阶段、关键技术创新期、功能型直升机诞生期,直至当代智能化发展趋势,每个阶段都彰显着技术迭代的跨越式发展。当前,得益于多学科交叉融合,旋翼飞行器的设计越来越精细化,性能不断提升,呈现多样化、智能化、高效化和环保化的未来发展趋势。 展开更多

关键词 气动特性 空气动力学 旋翼飞行器 航空领域

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倾转旋翼飞行器机翼滑流区面积可视化计算方法

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作者 宋伟 王琦 何国毅 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2492-2502,共11页

机翼滑流区面积计算是进行倾转旋翼飞行器旋翼与机翼气动干扰分析的关键,针对倾转旋翼飞行器机翼滑流区面积计算,基于CATIA二次开发和参数化设计技术,结合气动计算和三维几何图形运算,提出一种可视化计算方法,其能够在考虑机翼和旋翼参... 机翼滑流区面积计算是进行倾转旋翼飞行器旋翼与机翼气动干扰分析的关键,针对倾转旋翼飞行器机翼滑流区面积计算,基于CATIA二次开发和参数化设计技术,结合气动计算和三维几何图形运算,提出一种可视化计算方法,其能够在考虑机翼和旋翼参数影响的情况下,准确计算机翼滑流区面积,并且能够直观地确定机翼滑流区区域及机翼滑流区随各项参数的动态变化过程。通过基于XV-15倾转旋翼飞行器参数进行实例计算和分析,结果表明:机翼安装角、后掠角、上反角等机翼参数在纵向和侧向分析时对机翼滑流区面积影响较小;旋翼后倒角、侧倒角及旋翼主轴侧倾角等旋翼参数对机翼滑流区面积影响较大;在不考虑旋翼后倒角和侧倒角的情况下,采用所提方法对XV-15倾转旋翼飞行器机翼滑流区面积进行计算,计算精度最大可提升18.976%。 展开更多

关键词 倾转旋翼飞行器 机翼滑流区 可视化计算 CATIA二次开发 参数化设计

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旋翼飞行器飞行人员空间定向障碍研究进展及展望 被引量：3

3

作者 畅通 王小成 《陆军军医大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期9-13,共5页

空间定向障碍(spatial disorientation,SD)的发生率较高,对飞行安全构成了重大威胁。目前对于旋翼飞行器飞行员在空间定向方面的研究相对较少,在领域内缺乏足够的关注。与固定翼飞行器飞行员不同,旋翼飞行器飞行员面临的空间定向障碍具... 空间定向障碍(spatial disorientation,SD)的发生率较高,对飞行安全构成了重大威胁。目前对于旋翼飞行器飞行员在空间定向方面的研究相对较少,在领域内缺乏足够的关注。与固定翼飞行器飞行员不同,旋翼飞行器飞行员面临的空间定向障碍具有明显的特点和不同的挑战。在过去的百年中,通过模拟训练旋翼飞行器飞行员可以有效地减少空间定向障碍相关的飞行事故。这方面已经取得了长足的进展。随着虚拟现实技术和人工智能的迅猛发展,这一方法在未来仍有许多值得关注的领域。近些年,研究人员从认知形成过程的角度探究空间定向障碍的发生机制,为其预警提供新的针对性靶点。从此类人员空间定向障碍发生特点、针对性模拟训练和发生机制三方面回顾相关研究进展并展望未来探索方向,对有效降低相关空间定向障碍的发生率以及导致的事故率具有重要的军事意义。 展开更多

关键词 空间定向障碍 旋翼飞行器 模拟训练 认知

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基于蒙特卡洛法旋翼飞行器红外辐射特性研究

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作者 冯云松 王同 +3 位作者 王思雨 金伟 商袁昕 周长祺 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期254-261,共8页

小型旋翼飞行器的广泛使用给高价值目标安全带来了全新挑战。为了有效探测与防御小型旋翼飞行器,研究小型旋翼飞行器红外辐射的空间分布特性具有重要意义。首先,针对某小型旋翼飞行器,建立了飞行器的几何模型,并对模型进行非结构化网格... 小型旋翼飞行器的广泛使用给高价值目标安全带来了全新挑战。为了有效探测与防御小型旋翼飞行器,研究小型旋翼飞行器红外辐射的空间分布特性具有重要意义。首先,针对某小型旋翼飞行器,建立了飞行器的几何模型,并对模型进行非结构化网格划分,生成面网格,确定每个面网格的面积和方向矢量;其次,分别对静态、空载飞行10 min和挂载100 g载荷飞行10 min三种工况条件下的旋翼飞行器,进行了温度测量和红外辐射图像采集;最后,基于蒙特卡洛法,考虑辐射网格单元对光束的吸收和反射,计算了旋翼飞行器在不同工况条件下不同探测方向的中远红外辐射强度分布及其规律。测试与计算结果表明,旋翼电机和电池是飞行器的主要红外辐射源;旋翼飞行器飞行时间越长,载荷越大,其红外辐射就越强;在天顶角θ为78°、101°和160°左右方向上,旋翼飞行器的辐射强度呈现峰值,而在天顶角θ为0°、90°和180°方向上,辐射强度较小;旋翼飞行器辐射主要集中在长波红外波段。 展开更多

关键词 小型旋翼飞行器 红外辐射 蒙特卡洛法 表面温度 数值计算

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《旋翼飞行器气动特性及其优化设计》专栏征稿简则

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作者 《空气动力学学报》编辑部 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期I0003-I0003,共1页

旋翼飞行器作为航空领域的重要分支,其空气动力学问题一直是研究的热点。旋翼飞行器的发展历史是一部充满创新与挑战的历史。从早期的探索与尝试到关键技术的创新与突破,再到功能型与现代直升机的诞生以及当代旋翼飞行器的快速发展,每... 旋翼飞行器作为航空领域的重要分支,其空气动力学问题一直是研究的热点。旋翼飞行器的发展历史是一部充满创新与挑战的历史。从早期的探索与尝试到关键技术的创新与突破,再到功能型与现代直升机的诞生以及当代旋翼飞行器的快速发展,每一步都见证了智慧和技术的不断飞跃。在当前航空领域,旋翼飞行器的研发和应用正呈现出前所未有的活力。 展开更多

关键词 探索与尝试 航空领域 空气动力学 征稿简则 旋翼飞行器 创新与突破 功能型 创新与挑战

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倾转旋翼飞行器飞行力学模型研究 被引量：15

6

作者 宋彦国 王焕瑾 +1 位作者 沙虹伟 徐敏 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期192-196,共5页

对倾转旋翼飞行器飞行力学模型的建立进行了理论研究。其中旋翼的气动模型,使用了非定常叶素理论,而对于机翼、尾翼和机身的气动力计算则采用了成熟的升力线理论模型。对于气动干扰的问题,则主要是考虑了机翼与旋翼的气动干扰。最后对... 对倾转旋翼飞行器飞行力学模型的建立进行了理论研究。其中旋翼的气动模型,使用了非定常叶素理论,而对于机翼、尾翼和机身的气动力计算则采用了成熟的升力线理论模型。对于气动干扰的问题,则主要是考虑了机翼与旋翼的气动干扰。最后对算例飞行器不同模式下的飞行状态进行了飞行特性计算,验证了所建模型的合理性。 展开更多

关键词 倾转旋翼飞行器 飞行力学模型 叶素理论 气动干扰

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小型四旋翼飞行器动力学模型优化 被引量：12

7

作者 韩志凤 李荣冰 +1 位作者 刘建业 杭义军 《控制工程》 CSCD 北大核心 2013年第S1期158-162,共5页

重心偏移情况下以升力作为输入控制量建立的小型四旋翼飞行器动力学模型结构复杂、控制通道耦合,必须通过更换模型参数适应重心变化来保证姿态稳定。研究了重心偏移对小型四旋翼飞行器飞行姿态的影响,提出一种适用于重心偏移情况的小型... 重心偏移情况下以升力作为输入控制量建立的小型四旋翼飞行器动力学模型结构复杂、控制通道耦合,必须通过更换模型参数适应重心变化来保证姿态稳定。研究了重心偏移对小型四旋翼飞行器飞行姿态的影响,提出一种适用于重心偏移情况的小型四旋翼飞行器动力学模型建立方法,以转矩作为输入控制量,实现了模型中各通道的解耦,模型结构简单,便于仿真验证和控制。对比分析了以升力作为输入控制量和以转矩作为输入控制量所建立的两种模型,并设计相应的PID控制器对系统响应特性进行仿真分析,结果表明,此优化方案在重心偏移情况下,可直接调整输入量适应重心变化保证姿态稳定,对偏移量的补偿更佳准确有效,更具优越性和适用性。 展开更多

关键词 小型四旋翼飞行器 重心偏移 动力学模型 PID控制器

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倾转旋翼飞行器无模型自适应姿态控制 被引量：13

8

作者 夏青元 徐锦法 张梁 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期146-151,共6页

采用余弦加权分配法克服了控制操纵冗余问题,采用内/外回路控制结构解决了通道间耦合问题,实现了不同飞行模式下飞行控制系统统一建模。针对无人倾转旋翼飞行器动力学模型难于准确建立问题,引入伪梯度向量和伪阶数,应用无模型自适应飞... 采用余弦加权分配法克服了控制操纵冗余问题,采用内/外回路控制结构解决了通道间耦合问题,实现了不同飞行模式下飞行控制系统统一建模。针对无人倾转旋翼飞行器动力学模型难于准确建立问题,引入伪梯度向量和伪阶数,应用无模型自适应飞行控制策略,使飞行控制系统对存在动力学特性非线性、时变性和未建模部分的被控对象具有更强的自适应性和鲁棒性。仿真验证了无模型自适应控制器的自适应性和鲁棒性优于比例-积分-微分控制器,给出了倾转旋翼飞行器由直升机模式到过渡模式再到飞机模式的全过程仿真,验证了无模型自适应控制器能够应用于倾转旋翼飞行器飞行控制系统设计,为无人倾转旋翼飞行器飞行控制系统设计,提供了一套新的控制系统设计方法,便于工程实现。 展开更多

关键词 倾转旋翼飞行器 无模型自适应控制 飞行控制系统 仿真验证 鲁棒性分析 无人飞行器

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无人倾转旋翼飞行器冗余操纵控制策略设计 被引量：8

9

作者 夏青元 徐锦法 +1 位作者 张梁 金开保 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期121-128,共8页

根据所建立的无人倾转旋翼飞行器飞行动力学模型配平和小扰动线性化处理结果分析了不同飞行模式下的操纵效率,应用多目标非线性控制方法的目标优化函数性能指标得到了操纵效率矩阵系数,设计了一套实用的舵面驱动分配策略,实现了飞行器... 根据所建立的无人倾转旋翼飞行器飞行动力学模型配平和小扰动线性化处理结果分析了不同飞行模式下的操纵效率,应用多目标非线性控制方法的目标优化函数性能指标得到了操纵效率矩阵系数,设计了一套实用的舵面驱动分配策略,实现了飞行器全模式飞行,解决了飞行控制随飞行模式变化所要求的操纵冗余问题.采用所提出的操纵分配策略可使飞行控制器统一设计,无需按不同飞行模式设计控制器,有效降低了飞行控制器的设计难度.给出了一个全模式飞行仿真样例,运用线性PID控制器实现了稳定飞行控制.利用倾转旋翼飞行器飞行动力学模型仿真验证了操纵分配策略的有效性. 展开更多

关键词 倾转旋翼飞行器 控制分配 多目标优化 操纵策略 飞行控制 仿真验证 操纵导数

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C8051F020的微型旋翼飞行器实验平台的控制系统 被引量：5

10

作者 罗均 邢兰兴 +1 位作者 周焱 谢少荣 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期713-718,共6页

提出了一种与传统桨距角递推算法不同的基于高速摄影和图像处理的桨距角测定方法。根据实验要求,开发了一个以微型旋翼飞行器的非对称变距装置为测试主体的实验平台,并设计了一套基于C8051F020的微型旋翼飞行器实验平台的控制系统。该... 提出了一种与传统桨距角递推算法不同的基于高速摄影和图像处理的桨距角测定方法。根据实验要求,开发了一个以微型旋翼飞行器的非对称变距装置为测试主体的实验平台,并设计了一套基于C8051F020的微型旋翼飞行器实验平台的控制系统。该控制系统以C8051F020单片机为微控制器,用微型位置传感器来检测螺旋桨主轴的相位信息,并利用C8051F020单片机内部的PCA捕捉功能采集位置传感器的输出信号,得到螺旋桨主轴的四个相位;利用单片机输出的PWM方波信号控制电机的转速,以达到对螺旋桨电机进行加速的目的;利用单片机内部产生的PCA捕捉中断来触发高速摄像机的拍摄,以实现飞机加速与拍摄的同步。该控制系统结构紧凑,系统可靠性高。最后通过该控制系统来控制微型飞行器仿真飞机前飞的状态,得到该状态下桨叶的变距曲线,证明所提出的桨距角测定方法和由此开发的实验平台在测量桨距角中是有效的,达到了预期目标。 展开更多

关键词 微型旋翼飞行器 实验平台 C8051F020 高速摄影

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倾转旋翼飞行器的操纵策略和配平方法 被引量：20

11

作者 曹芸芸 陈仁良 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期6-10,共5页

根据倾转旋翼飞行器的构型特点,建立了倾转旋翼飞行器旋翼、机翼、短舱、机身、平尾(含升降舵)和垂尾(含方向舵)的气动力模型,研究了倾转旋翼飞行器的操纵策略以满足直升机模式的悬停/小速度飞行、直升机模式向固定翼飞机模式转换的过... 根据倾转旋翼飞行器的构型特点,建立了倾转旋翼飞行器旋翼、机翼、短舱、机身、平尾(含升降舵)和垂尾(含方向舵)的气动力模型,研究了倾转旋翼飞行器的操纵策略以满足直升机模式的悬停/小速度飞行、直升机模式向固定翼飞机模式转换的过渡飞行和固定翼飞机模式的高速飞行,并运用最优方法研究倾转旋翼飞行器在不同飞行速度下作稳定对称飞行时的配平方法。最后以XV-15倾转旋翼飞行器为例,进行各种飞行模式的配平。结果表明:本文所述方法能合理地给出倾转旋翼飞行器在整个稳定飞行速度范围内的操纵量和姿态。 展开更多

关键词 倾转旋翼飞行器 稳定飞行 配平

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旋翼飞行器飞行动力学系统辨识建模算法 被引量：10

12

作者 宋彦国 孙涛 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期387-392,共6页

描述了旋翼飞行器飞行力学模型的系统辨识建模算法,从旋翼飞行器飞行动力学建模的共性问题入手,首先采用机理建模的方法分析了旋翼飞行器主要气动部件所受气动力。考虑旋翼挥舞运动对旋翼飞行器飞行动力学特性的影响,建立了旋翼飞行器... 描述了旋翼飞行器飞行力学模型的系统辨识建模算法,从旋翼飞行器飞行动力学建模的共性问题入手,首先采用机理建模的方法分析了旋翼飞行器主要气动部件所受气动力。考虑旋翼挥舞运动对旋翼飞行器飞行动力学特性的影响,建立了旋翼飞行器的飞行力学系统辨识参数化模型集。其次以子空间方法辨识初始飞行动力学模型,采用加权频域预报误差法获得最优模型的两步辨识方法解决旋翼飞行器这一非线性不稳定,多输入-多输出系统辨识问题,且所辨识模型与机理模型具有相同的结构。最后对样例直升机的悬停飞行状态模型辨识进行了数值与试飞试验验证,表明了方法的有效性。 展开更多

关键词 飞行动力学 系统辨识 旋翼飞行器 子空间法 预报误差法

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小型四旋翼飞行器新型非线性PID姿态控制器设计 被引量：5

13

作者 李杰 齐晓慧 韩帅涛 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第8期1163-1166,共4页

针对小型四旋翼飞行器姿态控制问题,设计了一种新型非线性PID姿态控制器。针对传统PID的不足,通过引入两个跟踪微分器以及误差反馈的非线性组合构成非线性PID,并结合简化的小型四旋翼飞行器数学模型,提出了一种基于新型非线性PID姿态控... 针对小型四旋翼飞行器姿态控制问题,设计了一种新型非线性PID姿态控制器。针对传统PID的不足,通过引入两个跟踪微分器以及误差反馈的非线性组合构成非线性PID,并结合简化的小型四旋翼飞行器数学模型,提出了一种基于新型非线性PID姿态控制方法。仿真结果表明,所设计的控制器具有较强的鲁棒性、抗干扰性以及良好的滤波性能,系统具有良好的动态和稳态性能。由于保留了传统PID优点,设计简单,对实际工程具有较大的指导价值。 展开更多

关键词 小型四旋翼飞行器 非线性PID 姿态控制器 跟踪微分器 非线性组合

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基于广义动态尾迹倾转旋翼飞行器数学建模 被引量：2

14

作者 鲁可 刘春生 +1 位作者 汪正中 杨永飞 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期848-855,共8页

为了进一步提高倾转旋翼飞行器的建模精度,采用广义动态尾迹理论建立旋翼的诱导速度模型,进而建立了旋翼气动力计算模型;考虑旋翼尾流对机翼的影响,建立了机翼气动力模型;考虑旋翼和机翼对其他升力面的气动干扰,建立相应的气动力计算模... 为了进一步提高倾转旋翼飞行器的建模精度,采用广义动态尾迹理论建立旋翼的诱导速度模型,进而建立了旋翼气动力计算模型;考虑旋翼尾流对机翼的影响,建立了机翼气动力模型;考虑旋翼和机翼对其他升力面的气动干扰,建立相应的气动力计算模型;最后以XV-15倾转旋翼飞行器为例,对建立的模型进行验证。仿真结果表明:建立的飞行动力学模型可以很好地反映飞行器的物理特性,适用于倾转飞行器的飞行动力学研究。 展开更多

关键词 倾转旋翼飞行器 飞行动力学 广义动态尾迹 气动干扰 配平

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倾转旋翼飞行器飞行力学建模及验证分析 被引量：2

15

作者 鲁可 刘春生 +1 位作者 汪正中 陈仁良 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期910-916,共7页

为了进一步提高倾转旋翼飞行器的建模精度,考虑旋翼挥舞运动、采用有限状态尾迹模型描述旋翼诱导速度,进而建立旋翼气动力数学模型;考虑旋翼/机翼/干扰,建立相应气动力数学模型;针对倾转旋翼飞行器操纵冗余问题,建立了适用于全模态的操... 为了进一步提高倾转旋翼飞行器的建模精度,考虑旋翼挥舞运动、采用有限状态尾迹模型描述旋翼诱导速度,进而建立旋翼气动力数学模型;考虑旋翼/机翼/干扰,建立相应气动力数学模型;针对倾转旋翼飞行器操纵冗余问题,建立了适用于全模态的操纵策略数学模型。最后以通用倾转旋翼飞行器数学模型和飞行试验数据,对建立的数学模型进行验证。仿真结果表明建立的飞行动力学模型具有良好的精度,适用于飞行动力学其他问题的分析研究。 展开更多

关键词 倾转旋翼飞行器 飞行动力学 有限状态尾迹模型 气动干扰 配平 动态响应

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MEMS惯导在旋翼飞行器中导航性能的实验分析 被引量：8

16

作者 蔡磊 牛小骥 +2 位作者 张提升 程政 刘经南 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期711-715,共5页

GNSS/MEMS INS组合导航系统是四旋翼飞行器获取位置、速度、姿态的一种重要手段。由于电机转动、气流等因素的影响,旋翼飞行器会出现小幅度的高频抖动,INS机械编排更新率若要满足这一高频运动,将带来沉重的计算负担。在实测分析飞行器... GNSS/MEMS INS组合导航系统是四旋翼飞行器获取位置、速度、姿态的一种重要手段。由于电机转动、气流等因素的影响,旋翼飞行器会出现小幅度的高频抖动,INS机械编排更新率若要满足这一高频运动,将带来沉重的计算负担。在实测分析飞行器抖动特性的基础上,对比了IMU原始采样率不足和仅INS机械编排更新率不足对惯导性能的影响,并分析了四旋翼飞行器所需INS机械编排更新率的底限。实验表明,飞行器高频抖动条件下,由IMU原始采样过低导致的采样混叠会对MEMS惯导性能产生严重影响;但如果原始IMU采样率足够高,而通过求平均(或累加)降采样方法适当地降低机械编排更新率(本文实验条件下可降至20 Hz),则不会明显影响导航精度。本文工作为MEMS惯导用于旋翼飞行器导航提供了参考。 展开更多

关键词 旋翼飞行器 MEMS惯导 导航精度 IMU采样率 INS机械编排更新率 降采样

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旋翼飞行器锂电池充电器的设计 被引量：3

17

作者 郭鹏军 王冉冉 +2 位作者 荣喃喃 刘莫尘 陈国庆 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期648-650,共3页

近几年旋翼飞行器受到人们的广泛关注,旋翼飞行器的发展也越来越成熟,为飞行器提供动力的锂电池也已经发展得非常成熟,但是旋翼飞行器在执行野外检测任务时,没有交流电源,锂电池会有难以长时间续航、动力不足的弊端。为此设计了一款基... 近几年旋翼飞行器受到人们的广泛关注,旋翼飞行器的发展也越来越成熟,为飞行器提供动力的锂电池也已经发展得非常成熟,但是旋翼飞行器在执行野外检测任务时,没有交流电源,锂电池会有难以长时间续航、动力不足的弊端。为此设计了一款基于汽车蓄电池为电源的旋翼飞行器充电器,可利用车载蓄电池为旋翼飞行器进行快速充电。该充电器为升压直流转换器,可以对锂电池进行先恒流再恒压充电,实现快速高效充电。通过实验测试证明,该充电器在满足设计要求的前提下,可以实现快速充电,预计充电时间为45 min,达到了预期的设计目的。 展开更多

关键词 旋翼飞行器 快速充电 车载充电器 恒压恒流

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围绕旋翼飞行器的三维结构化运动嵌套网格生成方法 被引量：2

18

作者 尹江离 招启军 李鹏 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期228-234,共7页

考虑到旋翼飞行器的旋翼各种运动和机身复杂外形特点,建立了一种鲁棒性高的三维结构化嵌套网格生成方法。采用三维Poisson方程对初始网格进行迭代,获得了高质量的旋翼桨叶三维结构化网格。以此方法为基础,以复杂外形几何体表面网格为初... 考虑到旋翼飞行器的旋翼各种运动和机身复杂外形特点,建立了一种鲁棒性高的三维结构化嵌套网格生成方法。采用三维Poisson方程对初始网格进行迭代,获得了高质量的旋翼桨叶三维结构化网格。以此方法为基础,以复杂外形几何体表面网格为初始网格,建立了一种抛物型法向外推方法。推进过程中,使用经抛物化处理的新Poisson方程进行光顺迭代,源项由Hilgenstock法确定,有效克服了椭圆型方程生成网格时边界点较难调整的困难。通过网格最小正交度的检测,表明了该抛物型方法的先进性。进一步将高效的挖洞法("Top map"法)和贡献单元搜寻法("Inverse map"法)引入上述三维结构化网格生成中,建立了围绕旋翼飞行器的运动嵌套网格生成方法,采用RANS方程分别对Caradonna-Tung旋翼和V-22倾转旋翼机流场进行计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)计算,表明该网格生成方法能够满足CFD计算的需求。 展开更多

关键词 旋翼飞行器 流场 三维结构化网格 运动嵌套网格 POISSON方程 RANS方程

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基于Backstepping-L1自适应控制的旋翼飞行器容错控制 被引量：2

19

作者 王焯 解武杰 +1 位作者 张建业 董文瀚 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2017年第6期8-13,共6页

针对旋翼飞行器控制过程中存在侧风等外界干扰、飞机本身存在未建模动态等不确定性,提出了一种基于Backstepping-L1自适应控制的旋翼飞行器容错控制方法。首先,在不考虑不确定性的情况下,根据旋翼飞行器的动力学方程和运动学方程,利用Ly... 针对旋翼飞行器控制过程中存在侧风等外界干扰、飞机本身存在未建模动态等不确定性,提出了一种基于Backstepping-L1自适应控制的旋翼飞行器容错控制方法。首先,在不考虑不确定性的情况下,根据旋翼飞行器的动力学方程和运动学方程,利用Lyapunov函数方法设计了基于Backstepping控制的姿态控制律,实现了闭环系统的稳定控制,且响应快速精确。其次,考虑不确定性对系统的影响,在Backstepping控制器的基础上,通过引入自适应律和状态观测器,实现对不确定性的实时估计和系统状态的在线观测,进而设计出具有鲁棒性的L1自适应控制器,消除了不确定性的影响,实现了旋翼姿态的容错控制。再次,通过引入一个闭环稳定的自治参考系统,对所设计的L1控制器进行稳定性分析,分析表明:设计的状态观测器跟踪误差有界并收敛到0,能够准确实时地估计被控系统状态;自适应律可快速自适应于系统存在的干扰及未建模动态等不确定性;控制律可以保证系统在正常状态及存在不确定性的情况下实时跟踪引入的参考系统,且跟踪误差趋近于0,从而保证系统稳定。最后,通过MATLAB仿真对比验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 旋翼飞行器 Backstepping-L1自适应控制 容错控制 不确定性

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基于自适应模糊PID控制的四旋翼飞行器的自主跟踪 被引量：4

20

作者 刘友才 吴怀宇 陈洋 《高技术通讯》 北大核心 2017年第2期168-176,共9页

为了提高四旋翼飞行器控制系统的动态性能和工作效率,研究了自适应模糊PID控制。目前在实际应用中,四旋翼的控制算法主要采用经典PID算法和模糊控制算法,然而经典PID算法,系统容易超调,动态性能较差;模糊控制算法,系统的稳态误差难以消... 为了提高四旋翼飞行器控制系统的动态性能和工作效率,研究了自适应模糊PID控制。目前在实际应用中,四旋翼的控制算法主要采用经典PID算法和模糊控制算法,然而经典PID算法,系统容易超调,动态性能较差;模糊控制算法,系统的稳态误差难以消除,工作效率不高。为此采用了经典PID与模糊控制的分段策略,提出了一种新的控制算法:当误差较大时,为提高系统的动态性能,控制器选取模糊控制算法;当误差较小时,为减小稳态误差,提高工作效率,选取经典PID算法。完成了悬停飞行实验,对自适应模糊PID、模糊控制和经典PID三种控制算法进行性能对比,结果表明自适应模糊PID算法能有效解决上述问题。采用自适应模糊PID算法完成了自主跟踪实验,将该算法成功应用到导航制导领域。 展开更多

关键词 微小型四旋翼飞行器 自适应模糊PID 自主跟踪 悬停飞行 飞行控制系统

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