复合式共轴无人直升机低速飞行的姿态控制研究

以“共轴直升机+推进螺旋桨”构型的复合式高速共轴直升机为研究对象,重点研究复合式高速直升机在低速飞行模式下的动力学建模和飞行控制技术,建立了复合式高速共轴直升机的全量非线性数学模型。在此基础上,结合小扰动线性化模型理论对非线性数学模型进行线性化,简化被控对象。采用H∞混合灵敏度GS/T控制理论对低速飞行阶段的姿态进行控制律设计,并进行了仿真验证。实验表明,在输入控制量上注入高频噪声依然能得到稳定的姿态。

由椭球到圆球的磁传感器补偿技术

针对低成本电子罗盘在大倾角情况下航向角误差急剧增大这一问题,将误差的补偿假设为由椭球到圆球过程。研究了基于姿态误差矩阵补偿的校正算法,将电子罗盘的补偿技术由平面椭圆补偿拓展到空间椭球补偿。通过最小二乘法、牛顿法、最速下降法等手段求解得到了最终的姿态误差矩阵。通过实验可以证实:此方法可以有效减小电子罗盘在大倾角情况下的航向误差,并且具有成本低、简单和可靠性高等优点。

低功率永磁同步电机和无刷直流电机驱动器硬件设计

空间矢量PWM调制,它具有线性范围宽、高次谐波少、易于数字实现等优点,在新型的永磁同步电机驱动器中得到了普遍应用。本文分析了空间矢量永磁同步电机数学模型,以数字信号处理器DSP为处理单元,AUIRS2336为驱动芯片,ADS8364为采集单元,兼容了BLDC、PMSM电机的驱动硬件设计。从控制理论和实际应用两个方面出发,详细讨论了一种既能实现永磁同步电机,又能实现无刷直流电机,而且还能够兼容无位置传感器的控制方案。