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多节链式倾转旋翼飞行器重构控制与运动仿真
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作者 王续乔 来飞龙 赵昌丽 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1523-1531,共9页
多节链式旋翼飞行器具有构形可变换的特点,是应对运动空间变化的一种有效构形设计方式。受限于构形变化下电机共轴带来的横向转动力矩的缺失,多节链式旋翼飞行器的动态重构飞行具有无法达成的临界构形区间。为此,设计了具备横向倾转的... 多节链式旋翼飞行器具有构形可变换的特点,是应对运动空间变化的一种有效构形设计方式。受限于构形变化下电机共轴带来的横向转动力矩的缺失,多节链式旋翼飞行器的动态重构飞行具有无法达成的临界构形区间。为此,设计了具备横向倾转的链式旋翼机体结构,以单机臂为模块化结构基本单元,通过旋转关节实现水平向的构形变化,机臂中段配置倾转矢量关节,用以提供滚转力矩支撑。在机体运动学、动力学模型推导的基础上,引入虚拟控制量对控制分配进行线性化处理,利用Moore-Penrose伪逆求解控制效率矩阵,面向全构形变换设计了基于全驱动控制的飞行控制律。对飞行器典型构形位姿控制的稳定性、构形变换控制的可行性进行实验论证,仿真结果表明:在飞行器各典型构形飞行状态下,姿态各轴向角度跟踪最大误差不超过0.05°,构形变换过程中,姿态各轴向角度跟踪误差不超出0.1°,2种情况下,位置偏差均能控制在1 mm以内,飞行器具备各构形下稳定飞行及构形变换的能力,为进一步开展动态重构及稳健飞行提供了必要条件。 展开更多
关键词 全驱动控制 倾转旋翼 变结构 多节链式 动态重构 窄空间
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一种用于辅助搜救的两栖飞行器设计 被引量：5
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作者 杨晓飞 於慧敏 +1 位作者 孟子晗 梁辰雨 《扬州大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第3期31-35,共5页
为提高水上搜救运作效率,结合飞行器速度快、视野广和船舶救援的特点,提出一种新型的用于辅助搜救的两栖飞行器设计方案.该飞行器采用船型结构,通过四旋翼提供飞行升力,倾转旋翼可提供水上航行的动力,飞行与水上航行两种工作模式的控制... 为提高水上搜救运作效率,结合飞行器速度快、视野广和船舶救援的特点,提出一种新型的用于辅助搜救的两栖飞行器设计方案.该飞行器采用船型结构,通过四旋翼提供飞行升力,倾转旋翼可提供水上航行的动力,飞行与水上航行两种工作模式的控制器分别采用串级PID和模糊自整定PID设计.数值仿真和飞行测试结果表明,系统的控制精度高,平稳性好,满足实际应用需求. 展开更多
关键词 两栖飞行器 无人机 倾转旋翼结构 PID控制 水上搜救
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新型可倾转旋翼的四旋翼飞行器结构设计 被引量：4
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作者 刘晓琳 韩婷 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2016年第3期61-64,共4页
在对四旋翼飞行器结构优化设计中针对可倾转旋翼的四旋翼飞行器飞行过程中出现的垂直起降速度慢和高空巡航距离短,稳定性受到扰动的问题,提出了倾转旋翼和伸缩翼膜相结合的飞行器结构。采用具有伸缩性能的主翼膜及其主传动机构,当飞行... 在对四旋翼飞行器结构优化设计中针对可倾转旋翼的四旋翼飞行器飞行过程中出现的垂直起降速度慢和高空巡航距离短,稳定性受到扰动的问题,提出了倾转旋翼和伸缩翼膜相结合的飞行器结构。采用具有伸缩性能的主翼膜及其主传动机构,当飞行器在垂直起降和高空巡航过程时,使主翼膜分别处于收缩和伸展状态,以减小气流扰动和提供部分升力。根据旋翼、机身和主翼膜的力学模型,分析了飞行器在不同飞行过程的受力情况,进行了飞行性能Matlab仿真。仿真结果表明:与传统四旋翼飞行器相比,具有伸缩翼膜的可倾转旋翼的四旋翼飞行器具备起降迅速、远程巡航的优点,具有较高的工程实践价值。 展开更多
关键词 可倾转旋翼的四旋翼飞行器 伸缩翼膜 传动机构 力学模型
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