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吊挂物为刚体模型的直升机外吊挂飞行平衡与稳定性分析 被引量：9
1
作者 王照瑞 曹义华 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期296-303,共8页
基于外吊挂刚体假设,建立直升机-刚体吊挂耦合非线性动力学模型,刚体模型的外吊挂引入了额外的自由度和额外约束,使原来的9阶直升机非线性动力学方程增加到19阶,并通过小扰动假设进行线性化。利用延拓方法对直升机-刚体吊挂系统在不同... 基于外吊挂刚体假设,建立直升机-刚体吊挂耦合非线性动力学模型,刚体模型的外吊挂引入了额外的自由度和额外约束,使原来的9阶直升机非线性动力学方程增加到19阶,并通过小扰动假设进行线性化。利用延拓方法对直升机-刚体吊挂系统在不同的飞行速度下进行配平,与直升机单体飞行的实验数据以及直升机-质点吊挂系统的计算结果进行对比,分析带刚体外吊挂的直升机与无吊挂和质点吊挂模型平衡状态的差别。采用差分法计算刚体吊挂假设下直升机的运动模态,并分析加入外吊挂后对直升机稳定性的影响。结果表明,刚体外吊挂给系统引入5个新的运动模态,其中吊索摆动的两个运动模态是稳定的,而吊挂姿态运动的3个运动模态不稳定,同时吊挂的引入使得直升机运动的短周期模态和滚转模态变得不稳定,严重影响了直升机的飞行品质。 展开更多
关键词 直升机 刚体吊挂 配平 稳定性 模态
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无人直升机吊挂系统滑模反步减摆控制 被引量：5
2
作者 何荣荣 陈谋 +1 位作者 吴庆宪 刘楠 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2020年第5期100-106,共7页
无人直升机吊挂系统可运输较大体积和质量较大的货物,在军事和民用领域都有着广泛应用。在无人直升机吊挂飞行过程中容易受到外部未知干扰的影响,导致闭环系统控制性能变差,从而引起吊挂负载振荡,威胁到直升机的飞行安全。本文基于对吊... 无人直升机吊挂系统可运输较大体积和质量较大的货物,在军事和民用领域都有着广泛应用。在无人直升机吊挂飞行过程中容易受到外部未知干扰的影响,导致闭环系统控制性能变差,从而引起吊挂负载振荡,威胁到直升机的飞行安全。本文基于对吊索为刚体的假设,给出无人直升机刚体吊挂非线性动力学模型。首先,通过滑模反步法解算出使吊挂负载摆角稳定所需的直升机平面飞行速度,然后,设计跟踪控制器对直升机平面飞行的速度和姿态进行跟踪控制,使吊挂负载的摆角稳定在平衡位置。仿真结果表明,所设计的滑模反步减摆跟踪控制器是有效的。 展开更多
关键词 直升机 刚体吊挂 滑模反步控制 减摆控制
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多无人直升机协作搬运控制技术研究 被引量：1
3
作者 苏子康 陈嘉 邢卓琳 《无人系统技术》 2022年第2期33-42,共10页
随着多无人机协同控制技术的迅猛发展,多无人机悬挂运输飞行成为国内外研究的热点。针对多无人直升机协作悬挂搬运的绳索摆动问题和轨迹控制问题,设计了基于最小学习参数神经网络的动态面轨迹控制方法。首先,建立了多无人直升机协作悬... 随着多无人机协同控制技术的迅猛发展,多无人机悬挂运输飞行成为国内外研究的热点。针对多无人直升机协作悬挂搬运的绳索摆动问题和轨迹控制问题,设计了基于最小学习参数神经网络的动态面轨迹控制方法。首先,建立了多无人直升机协作悬挂搬运系统的非线性动力学模型。然后,把对无人直升机动力学特性和稳定性能影响较大且无法测量的各绳索拉力作为扰动,构建最小学习参数神经网络估计器进行估计,并在控制设计中予以补偿。然后,提出一种基于最小学习参数神经网络的动态面轨迹控制方法。同时,分析了轨迹控制系统的闭环稳定性。最后,进行数值仿真的验证。结果表明,协作无人直升机能在0.5 s后迅速跟踪各自轨迹指令,并使跟踪轨迹的平均相对误差小于0.2%,从而实现精准协作搬运。本文提出的多无人直升机轨迹控制方法为进一步研究多无人机协同轨迹控制提供参考依据。 展开更多
关键词 多无人机 协作搬运 刚体吊挂 神经网络 轨迹控制 干扰估计 动态面控制
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