一种倾转四旋翼无人机气动特性研究

针对倾转四旋翼无人机同时存在旋翼和机翼两种升力机构并且旋翼短舱可倾转的特点,采用计算流体力学的方法对无人机进行了气动分析,对旋翼流场的模拟采用了动量源法,在保证了计算精度的同时提高了计算效率。在垂直模式下,旋翼产生的下洗流会对无人机的升力造成损失;在过渡模式下,旋翼对机翼的影响会随着飞行速度的增加而降低,气动特性逐渐接近固定翼无人机。研究气动特性可为倾转四旋翼无人机的设计和控制理论研究提供参考。

基于模糊LADRC的倾转四旋翼无人机纵向姿态控制

针对倾转四旋翼无人机存在控制冗余和模型具有时变性及不确定性的问题,进行了纵向姿态控制系统建模和仿真研究。运用牛顿运动定律和刚体转动定律建立无人机六自由度运动模型,并采用试验测量及数值仿真的方法获取模型参数。采用设计控制分配系数的方法解决控制冗余的问题。设计了基于线性自抗扰控制(LADRC)方法的姿态控制器并采用模糊控制对其参数进行在线整定,提高了控制系统的响应速度和鲁棒性。搭建了Simulink仿真模型,通过无人机纵向飞行控制仿真试验,验证了所设计的控制分配系数的合理性以及姿态控制器的有效性。