摘要：以小型无人直升机为对象,采用分体法建立了完整的非线性飞行动力学数学模型。根据所建模型,进行了平飞状态下的配平计算。根据配平结果,获得了悬停时的线性状态空间模型。在考虑风扰动的前提下,采用H∞静态输出反馈控制方法对无人直升机内外回路控制器进行了设计。仿真结果表明,所建模型的配平结果与直升机特性基本相符,验证了模型的有效性;H∞综合控制方法较好地实现了扰动下无人直升机状态的控制,表明该算法具有良好的鲁棒性、解耦性及跟踪特性。

摘要：以某小型无人直升机为对象,采用分体法分析了机体各部分受力情况。根据力与力矩的平衡关系,获得了无人直升机完整的非线性飞行动力学数学模型。基于所建模型,进行了所有飞行状态下无人直升机的配平计算。根据配平结果,获得了悬停时的线性状态空间模型,在考虑风扰动前提下,采用H∞静态输出反馈控制方法对无人直升机内外回路控制器进行了设计。仿真结果表明,所建模型的配平结果与实际直升机特性基本相符,验证了模型的有效性;H∞综合控制方法较好地实现了对扰动下无人直升机状态的控制,表明该算法具有良好的鲁棒性、解耦性及跟踪特性。

摘要：为实现微型直升机的自动控制飞行,需要建立其动力学模型。用神经网络和传统的微分方程难以获得适用于微型直升机控制系统的动力学模型。为此,在满足系统建模的前提假设下,设计了实验方法及测控装置。基于所获取的飞行数据,采用系统辨识的方法,建立了悬停状态下NEXUS30模型直升机的航向输出误差模型。对模型的评价结果表明,模型能充分反映微型直升机的航向动力学特性,并且结构简单,能作为设计控制系统时的参考模型。

摘要：为了提高无人直升机姿态角的控制精度,增强抗干扰能力,本文根据TREX 700L无人直升机机型,提出了一种ESO-LQG-PI的控制方法。考虑到直升机系统的高度非线性,采用了小扰动增量线性化处理方法。利用扩张状态观测器(ESO)对系统扰动进行实时估计并补偿,通过增加比例积分(PI)控制器来减小输入信号造成的稳态误差,使用线性二次高斯(LQG)控制器找到最优的控制增益。实验表明,采用LQG-PI和ESO相结合的控制技术设计的无人直升机悬停姿态控制器提高了控制系统的控制精度,姿态角的误差范围在±0.5°,能较好地实现直升机悬停控制,具有抗干扰能力。