电动VTOL飞行器建模及控制方法研究

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发表于 2023-10-4 21:24:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
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雅宝题库答案
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雅宝题库解析:
VTOL飞行器是目前最具发展前景和最有应用价值的飞行器之一,而四旋翼飞行器是其中性能较好的VTOL飞行器。本文首先介绍VTOL飞行器研究的背景,然后从总体设计和飞行控制两方面介绍了国内外四旋翼飞行器的发展现状。在此基础上,进一步分析了相关的关键技术题目。论文研究内容和成果包括:设计了一种新型VTOL飞行器,即将飞翼机身和涵道风扇相结合构成飞翼式四旋翼布局,并对整个飞行器系统组成进行了工作结构分解(WBS),根据设计指标进行小型VTOL飞行器的总体设计。之后针对所设计VTOL飞行器的飞行原理进行介绍,根据牛顿第二定律建立其在旋翼模态下的动力学模型,并分析其动力学特点。在对模型简化的基础上,应用基于经典PID算法设计小型VTOL飞行器在旋翼模态下的控制律。将整个控制系统分为内环姿态控制和外环位置控两个回路,分别进行设计并进行仿真验证和分析。另外根据小型VTOL飞行器在旋翼模态下的状态方程,应用反步法对其分别进行姿态回路和位置回路的控制律设计;最后,进行了仿真验证和分析以及鲁棒性检验。最后根据时间尺度理论,将小型VTOL飞行器飞行控制系统划分成快回路、较快回路和慢回路三个子系统,分别对每个子系统应用动态逆控制并进行了仿真验证,最后对三中算法的控制效果进行对比和分析。





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