發(fā)布時(shí)間：2020-06-23 14:47

【摘要】：相較于常規(guī)飛行器的固定氣動(dòng)特性,可變形飛行器可以根據(jù)飛行環(huán)境和任務(wù)目標(biāo)的變化改變機(jī)翼結(jié)構(gòu),保證飛行器優(yōu)異的飛行性能。近些年來(lái),隨著國(guó)內(nèi)外可變形飛行器的課題研究逐漸深入,可變形飛行器的氣動(dòng)特性和建模方法取得了較為突出的進(jìn)展�？紤]到可變形飛行器氣動(dòng)參數(shù)的時(shí)變特性和系統(tǒng)模型的非線性特征,目前針對(duì)可變形飛行器的控制研究尚不深入。本文針對(duì)一類(lèi)折疊翼飛行器,利用機(jī)翼變形改變飛行器氣動(dòng)性能,開(kāi)展了變形輔助機(jī)動(dòng)的飛行控制問(wèn)題研究。首先,研究了一類(lèi)折疊翼飛行器的氣動(dòng)參數(shù)建模與非線性動(dòng)力學(xué)建模問(wèn)題。通過(guò)氣動(dòng)仿真軟件DATCOM計(jì)算了飛行器的氣動(dòng)參數(shù),并經(jīng)過(guò)擬合得到了包含折疊變形參量的氣動(dòng)函數(shù)模型。分析折疊翼飛行器的運(yùn)動(dòng)特性,建立了包含變形參量的非線性運(yùn)動(dòng)方程,仿真分析了無(wú)控狀態(tài)下的折疊翼飛行器響應(yīng)特性。其次,針對(duì)折疊翼飛行器非線性運(yùn)動(dòng)方程,建立了表征運(yùn)動(dòng)特性隨著折疊參量變化的縱向線性變參數(shù)模型�；�于飛行器LPV模型,提出了仿射參數(shù)依賴(lài)Lyapunov函數(shù)的魯棒變?cè)鲆婵刂品ㄔO(shè)計(jì)在無(wú)復(fù)合干擾情況下折疊翼飛行器的增穩(wěn)控制器,仿真驗(yàn)證了所采用控制方法的可靠性和優(yōu)越性,并且分析了機(jī)翼折疊對(duì)系統(tǒng)飛行性能的影響。針對(duì)復(fù)合干擾情況,設(shè)計(jì)了滑模干擾觀測(cè)器,在實(shí)現(xiàn)變形過(guò)程穩(wěn)定的同時(shí)保證了系統(tǒng)魯棒性能。最后,研究了折疊翼飛行器的輔助機(jī)動(dòng)問(wèn)題,建立了利用折疊輔助機(jī)動(dòng)的折疊翼飛行器的模型,同時(shí)設(shè)計(jì)了飛行控制器。將折疊角變化作為附加控制輸入,設(shè)計(jì)了一種基于反饋線性化的非奇異動(dòng)態(tài)終端滑模控制器(NDTSMC)。姿態(tài)跟蹤仿真結(jié)果表明,采用折疊輔助機(jī)動(dòng)的折疊翼飛行器機(jī)動(dòng)性和抗擾能力比傳統(tǒng)飛行器強(qiáng)。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：V249.1
【圖文】：

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章 緒論.1 引言從古至今，人類(lèi)憧憬著能像鳥(niǎo)兒一樣在天空翱翔。1783 年 10 月，法國(guó)人羅齊爾利用熱讓人類(lèi)第一次“飛”上天空。到二十世紀(jì)初期，一架名為“飛行者 1 號(hào)”（圖 1.1（a）所示飛機(jī)在美國(guó)北卡萊納州試飛成功。飛機(jī)的制造者萊特兄弟用自己的智慧實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)的夢(mèng)想開(kāi)啟了人類(lèi)“征服”天空的時(shí)代。經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)，飛機(jī)從早期的螺旋槳式變成了現(xiàn)在氣式飛機(jī)殲 20（圖 1.1（b）所示）；從低速到亞聲速到超聲速以及現(xiàn)今仍在研究的高超聲行器。在這一百多年來(lái)，飛行器的材料、結(jié)構(gòu)、動(dòng)力與控制都有了很大的進(jìn)步，飛行器的也大大提高，同時(shí)能滿(mǎn)足的要求也越來(lái)越多。

在這一百多年來(lái)，飛行器的材料、結(jié)構(gòu)、動(dòng)力與控制都有了很大的進(jìn)步，飛行器的也大大提高，同時(shí)能滿(mǎn)足的要求也越來(lái)越多。(a) “飛行者 1 號(hào)” (b)殲 20圖 1.1 航空飛行器但是，現(xiàn)今飛行器多以傳統(tǒng)的固定翼為主，飛行器的性能也遇到了瓶頸。為了能夠突破，很多學(xué)者提出設(shè)計(jì)出類(lèi)似鳥(niǎo)類(lèi)的飛行器，如鷹的起飛、機(jī)動(dòng)等不同的飛行姿態(tài)（如圖 1.2）過(guò)改變機(jī)翼的結(jié)構(gòu)模仿鳥(niǎo)類(lèi)飛行來(lái)擴(kuò)大飛行包線，提升飛行器的性能，并且能夠利用機(jī)翼形滿(mǎn)足不同的飛行要求[1]�！白凅w飛行器”的概念也由此而來(lái)。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2727488