涵道式垂直起降固定翼无人机纵向稳定性研究 被引量：5

1

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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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：1

2

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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共轴双旋翼无人机动力系统试验台研究 被引量：4

3

作者 邵伟平 鞠世茂 +2 位作者 徐九龙 有德义 郝永平 《沈阳理工大学学报》 CAS 2021年第5期66-70,94,共6页

设计能够模拟无人机调试及动力测试的试验台,用于测试无人机动力系统整体性能。该试验台采用小型共轴双旋翼无人机进行研究,通过调节控制器信号输出大小来控制电机输出功率,并实时记录力、电压、电流、电调转速信号以及脉冲宽度信号(PWM... 设计能够模拟无人机调试及动力测试的试验台,用于测试无人机动力系统整体性能。该试验台采用小型共轴双旋翼无人机进行研究,通过调节控制器信号输出大小来控制电机输出功率,并实时记录力、电压、电流、电调转速信号以及脉冲宽度信号(PWM)信号等信息来分析小型共轴双旋翼无人机的动力系统性能。试验证明,试验台达到了设计要求,同时验证了小型共轴双旋翼无人机动力系统的可行性。对于小型无人机的飞控系统及结构优化具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 试验台 共轴双旋翼 动力系统 动力测试 无人机

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共轴反转直升机传动系统构型现状 被引量：3

4

作者 倪德 李苗苗 +3 位作者 胡志安 张栋林 张根苗 朱如鹏 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期226-235,共10页

共轴刚性旋翼高速直升机由共轴反转的两幅旋翼实现悬停和爬升,由尾推进桨实现高速前飞,旋翼不需要倾转,相对倾转式旋翼机可靠性更高,具有较好的发展前景。共轴反转传动系统是共轴刚性旋翼高速直升机的关键传动部件。本文分析了共轴反转... 共轴刚性旋翼高速直升机由共轴反转的两幅旋翼实现悬停和爬升,由尾推进桨实现高速前飞,旋翼不需要倾转,相对倾转式旋翼机可靠性更高,具有较好的发展前景。共轴反转传动系统是共轴刚性旋翼高速直升机的关键传动部件。本文分析了共轴反转传动系统构型原理;针对共轴反转输出功能需求,将共轴反转传动系统分为以圆柱齿轮为基础、以锥齿轮为基础、以面齿轮为基础和以差动轮系为基础实现共轴反转输出的4类传动系统构型。分别论述了4类共轴反转传动系统构型的国内外发展现状、主要特点和型号应用情况,为不同需求共轴式直升机的传动系统构型选型设计提供参考。 展开更多

关键词 直升机 共轴反转 双旋翼 传动系统 构型

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轴承共腔-双转子系统耦合振动特性研究 被引量：2

5

作者 唐振寰 米栋 +2 位作者 卢愈 龙伦 汤勇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期240-249,共10页

为解决某型涡轴发动机振动超标的问题,针对带有轴承共腔结构的先进民用涡轴发动机转子系统,建立轴承共腔-双转子系统非线性动力学模型,考虑滚动轴承和挤压油膜阻尼器的非线性力,实现了耦合振动的交叉频率成分仿真,揭示了轴承共腔-双转... 为解决某型涡轴发动机振动超标的问题,针对带有轴承共腔结构的先进民用涡轴发动机转子系统,建立轴承共腔-双转子系统非线性动力学模型,考虑滚动轴承和挤压油膜阻尼器的非线性力,实现了耦合振动的交叉频率成分仿真,揭示了轴承共腔-双转子系统耦合振动的机理,并通过了模拟转子试验验证。研究了轴承共腔-双转子系统耦合振动特性及影响因素,结果表明:轴承共腔-双转子的耦合振动表现为交叉激振现象和轴心轨迹的"圆套圆";共腔结构的角向刚度对耦合振动影响较大,而径向刚度则几乎没有影响。此外,4号以及6号支承挤压油膜阻尼器的油膜厚度同样对耦合振动没有影响。通过缩短共腔结构内外安装边的轴向距离,提高了角向刚度,减弱了系统的耦合振动。模拟试验及整机试验结果表明:轴承共腔结构设计合理,转子振动特性稳定。 展开更多

关键词 轴承共腔 非线性振动 耦合振动 双转子系统 耦合振动试验

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某共轴双旋翼无人直升机旋翼桨距操纵分配研究 被引量：1

6

作者 董鹰 戴梦漪 翟剑豪 《直升机技术》 2019年第2期12-17,27,共7页

对某共轴双旋翼无人直升机新型旋翼操纵系统作了介绍,对该新型旋翼操纵系统开展了旋翼桨距操纵分配的详细计算与分析。首先,确定了旋翼总距变化范围,并根据该机悬停总距确定了旋翼操纵零位;其次,以操纵零位为基准通过计算获得舵机偏角... 对某共轴双旋翼无人直升机新型旋翼操纵系统作了介绍,对该新型旋翼操纵系统开展了旋翼桨距操纵分配的详细计算与分析。首先,确定了旋翼总距变化范围,并根据该机悬停总距确定了旋翼操纵零位;其次,以操纵零位为基准通过计算获得舵机偏角与旋翼系统总距变化的对应关系;再以随机获取的位置点计算获得舵机偏角与旋翼周期变距的对应关系;最终通过特征位置求解舵机偏角对应于旋翼桨距的操纵分配矩阵,并在计算过程中对一些假设条件进行了操纵误差分析和验证,结果表明该操纵分配矩阵可用于该共轴双旋翼无人直升机的飞控系统。 展开更多

关键词 共轴双旋翼 旋翼操纵系统 旋翼变距 总距 周期变距

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某顶部齿轮箱轴系动力学特性分析

7

作者 夏锟 阳斌 《内燃机与配件》 2022年第1期59-61,共3页

本文以顶部齿轮箱与主减旋翼轴组成的共轴对转轴系为研究对象,考虑了联轴器、轴承等部件的刚度,计算了转子系统的动力学特性,同时分析了中介轴承刚度对转子系统临界转速的影响。结果表明,该转子系统第一阶临界转速远高于最高工作转速,... 本文以顶部齿轮箱与主减旋翼轴组成的共轴对转轴系为研究对象,考虑了联轴器、轴承等部件的刚度,计算了转子系统的动力学特性,同时分析了中介轴承刚度对转子系统临界转速的影响。结果表明,该转子系统第一阶临界转速远高于最高工作转速,转子系统设计较为安全;在讨论的范围内,中介轴承支承刚度对该转子轴系的影响不大。得到的相关结论可为齿轮箱、试验台设计提供一定的参考。 展开更多

关键词 共轴对转 轴系 动力学特性

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空间双激振器同轴反向回转振动系统自同步特性研究

8

作者 安兆喆 张楠 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第4期552-561,共10页

为了解决平面振动自同步模型无法适配复杂工况的问题,对双机驱动的同轴线反向回转振动系统的自同步特性进行了分析和研究。首先,分析了系统的受力情况,搭建了该系统的运动学模型,并应用Lagrange方程得出了系统的运动微分方程,利用平均... 为了解决平面振动自同步模型无法适配复杂工况的问题,对双机驱动的同轴线反向回转振动系统的自同步特性进行了分析和研究。首先,分析了系统的受力情况,搭建了该系统的运动学模型,并应用Lagrange方程得出了系统的运动微分方程,利用平均法处理了电机转子的转速及相位,进一步计算得到了其稳态响应;然后,利用Hamilton原理分析了振动系统的稳态方程,经计算推导出了转子实现同步和稳定的两大条件;讨论了系统主要的结构参数和工作参数变化对系统同步性和稳定性的影响;最后,根据计算得出的数据,利用MATLAB搭建了力学模型,并借助Simulink对模型进行了仿真,验证了振动系统实现自同步的稳定性与可行性。研究结果表明:两电机在稳定工况下可以保持在同一转速,相对相位差不发生变化,稳定在2 rad左右;同时,当对系统内一台电机进行断电重连的操作时,该电机仍可以在25 s内达到正常工作电机的转速,两电机转子相位差依旧维持在2.5 rad附近,垂直振动轨迹只发生±0.04 m的偏移。该研究填补了空间振动系统缺少反向回转模型同步理论的情况,可以为类似振动同步研究打下基础。 展开更多

关键词 振动机械 双机驱动同轴反向转动 自同步特性 偏心转子 稳定性条件 转子振动系统

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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：1

9

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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共轴双旋翼试验台液压操纵系统建模及仿真研究 被引量：1

10

作者 张凌霄 薛亮儒 王少萍 《直升机技术》 2008年第1期15-19,共5页

基于对共轴双旋翼桨叶的动力学和空气动力学分析,建立了共轴双旋翼试验台液压操纵系统模型,并通过simulink仿真分析了系统在俯仰操纵和高频激振时系统的动态响应和交互耦合影响,为地面旋翼试验台系统的设计和控制提供依据。

关键词 旋翼试验台 建模 液压伺服控制系统

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基于约束优化算法的共轴双旋翼直升机仿真

11

作者 刘春 边德勇 《计算机仿真》 北大核心 2019年第12期52-56,116,共6页

双旋翼直升机由于上下旋翼的气动特性复杂,仿真中主要依据动量定理分别搭建机身与旋翼动力学模型,考虑旋翼与机身之间的气动干扰整合动力学方程。通过约束优化法求解非线性数学模型,利用优化约束法求解出方程组的可行解,调整约束值降低... 双旋翼直升机由于上下旋翼的气动特性复杂,仿真中主要依据动量定理分别搭建机身与旋翼动力学模型,考虑旋翼与机身之间的气动干扰整合动力学方程。通过约束优化法求解非线性数学模型,利用优化约束法求解出方程组的可行解,调整约束值降低不可行解。依据直升机在不同前飞速度下的各项参数的变化整合数据,最终将搭建好的动力模型编写到程序中运行仿真程序验证仿真系统的可靠性。 展开更多

关键词 共轴双旋翼直升机 动力学模型 约束优化 视景系统

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