基于RLS算法的小型无人直升机悬停自适应逆控制

为了抑制小型无人直升机在悬停控制中遇到的侧风等干扰,将自适应逆控制(AIC)理论引入其中,并针对小型无人直升机在悬停状态下的模型特性及控制器的鲁棒性设计问题,改进了自适应逆控制框图。同时,根据小型无人直升机悬停基本原理,搭建了悬停试飞平台,并利用Kane方法对小型无人直升机进行了动力学建模。在算法上采用递推最小二乘算法(RLS)对小型无人直升机进行参数辨识和控制器的设计。实验结果表明,AIC-RLS方法在消除侧风等干扰性能上优于PID控制器。室外平台悬停控制的实现证明了上述方法的有效性。     

串联模糊PID控制的四旋翼无人机控制系统设计

针对四旋翼无人机飞行过程中遇到信号干扰时姿态控制性能变差的问题,设计了基于串联模糊自整定PID控制器。系统采用串级PID控制算法,在内环角速度控制器中加入了模糊自整定PID参数控制器,提高了系统稳定性和抗干扰能力。在无人机飞行控制实验过程中响应速度快,振荡幅度小,缩短了系统稳定的调整时间。在该实验系统的基础上开设了本科生开放创新实验——四旋翼无人机控制系统设计,有效提高了学生专业知识运用能力和创新能力。     

微型无人直升机的发展现状及其关键技术综述

介绍了微型无人直升机的特点和作用,叙述了其发展概况和趋势,并且针对未来的先进的微型无人直升机的发展需求,提出了在控制设计、导航以及遥操作方面需要考虑的一些关键技术问题,为今后的微型无人直升机的发展提供参考。     

民用飞机高度综合化自动飞行控制系统研究

系统高度综合化对于提高安全性、增加功能可靠性、提升性能、降低运营成本至关重要。研究了民用飞机自动飞行控制系统功能综合架构,结合波音和空客公司最先进民用飞机自动飞行控制系统设计现状和发展趋势,得出高度综合化是民用飞机自动飞行控制系统发展趋势的结论。     

新型纯电动直升机

<正>德国一家公司研发出装有18个旋翼的新型纯电动私人直升机。相比普通直升机而言,新型直升机飞行性能更加稳定,安全系数更高,机上操纵杆和驾驶舱软件也容易操作。     

基于VC++的三自由度直升机控制实验系统的设计与实现

根据三自由度直升机实验平台,分析了其固有的特征,即:典型多输入-多输出特性、非线性和强交叉耦合性。在此基础上,建立了系统的数学模型并设计了适合该实验的PID控制器。利用VC 编程环境,对直升机飞行的高度及速度控制进行了实现。实验结果表明,其控制效果达到了预定的指标。     

无人机飞行控制半实物仿真系统设计与实现

为保证无人机飞行试验的安全性,提升无人机飞控系统设计的可靠性,自主研发了无人机飞行控制半实物仿真系统。结合准确的无人机6自由度非线性数学模型和xPC实时系统模块模拟生成无人机飞行状态信息,根据地面站控制指令、传感器故障模注入指令解算获得不同飞行模式和飞行状态下的舵面偏转量,实现了实时系统闭环反馈控制,并驱动舵面偏转检验控制系统的响应速度。该系统不仅能验证飞控系统的逻辑性和实时性,而且借助虚拟现实技术和航迹地图显示,具备在线整定控制律参数的功能。该系统模块化程度高,相关硬件和软件对无人机平台和飞控计算机通用性广,依据多平台实验和多架次试飞的实验流程实用性强,为无人机飞控系统开发提供了切实可行、高效可靠的途径。     

固定翼航模智能飞行控制系统

根据对固定翼无人机飞行控制系统的实际民用需求,本文设计了固定翼航模智能飞行控制系统。详细说明了控制系统中飞行控制算法的设计与建立过程,以及从硬件和软件两方面对系统的设计和实现过程。该系统实现了两种飞行控制方式,即人工遥控控制飞行模式和控制系统自主控制飞行模式。其中人工遥控控制飞行模式是指操控者通过遥控控制模块对固定翼航模飞行姿态进行无限制的操控,从而完成各个飞行姿态的转换;控制系统自主控制飞行模式则是指固定翼航模在控制系统的控制下,自主进行稳定的直向飞行。该系统是一种低成本、高性能、高鲁棒性的通用固定翼航模飞控系统。     

酷黑精灵 与风同行——艾特250遥控模型直升机体验

前一段时间,网络上出现了一批清仓处理的特价遥控模型直升机,别看这些模型直升机价格便宜,但是飞行性能却一点都不亚于专业遥控模型直升机。在好奇心的驱使下,笔者也买来一台,其名为艾特250遥控模型直升机。     

基于红外技术的机载高压线避障系统研究与设计

基于红外技术的机载高压线避障系统能有效保证直升机在低能见度条件下的低空飞行安全,避免直升机低空飞行撞击高压线。在分析红外成像原理的基础上,设计了红外光路系统和数字信号处理系统,结合霍夫变换算法,实现了高压线辨识与报警。该系统在某型直升机上挂载飞行表明：系统能较好地辨识500m范围内直径30~50mm的高压线,有效避免因高压线造成的直升机损失。     

Identification and control of a small-scale helicopter

Designing reliable flight control for an autonomous helicopter requires a high performance dynamics model.In this paper,a nonlinear autoregressive with exogenous inputs （NLARX） model is selected as the mathematical structure for identifying and controlling the flight of a small-scale helicopter.A neural network learning algorithm is combined with the NLARX model to identify the dynamic component of the rotorcraft unmanned aerial vehicle （RUAV）.This identification process is based on the well-known gradient descent learning algorithm.As a case study,the multiple-input multiple-output （MIMO） model predictive control （MPC） is applied to control the pitch motion of the helicopter.Results of the neural network output model are closely match with the real flight data.The MPC also shows good performance under various conditions.     

Boosting multi-features with prior knowledge for mini unmanned helicopter landmark detection

Without sufficient real training data, the data driven classification algorithms based on boosting method cannot solely be utilized to applications such as the mini unmanned helicopter landmark image detection. In this paper, we propose an approach which uses a boosting algorithm with the prior knowledge for the mini unmanned helicopter landmark image detection. The stage forward stagewise additive model of boosting is analyzed, and the approach how to combine it with the prior knowledge model is presented. The approach is then applied to landmark image detection, where the multi-features are boosted to solve a series of problems, such as rotation, noises affected, etc. Results of real flight experiments demonstrate that for small training examples the boosted learning system using prior knowledge is dramatically better than the one driven by data only.     

悬停时考虑地面效应的直升机的配平

在单旋翼涵道尾桨直升机的非线性全量飞行动力学数值模型的基础上,提出了求解配平问题的一种混合算法,研究了地面效应对配平的影响。以某直升机为算例,在无地面效应和考虑不同悬停高度时,分别进行了初始参数进行了配平,配平计算结果与地面效应的理论相符合。     

低成本无人机遥感图像获取及后续处理技术

通过价格低廉的电动航模作为无人载机,配备飞行控制系统、数传系统、遥测系统、GPS信号、定焦数码相机从而构成的简易遥感系统,获得对地面的遥感图像和无人机的姿态数据。根据几何校正模型,对拍摄的图片进行几何校正;通过图像融合拼接,得到目标地区的大面积数字影像图。     

基于小型无人直升机的三维建模成像系统设计

对于大角度、大范围、复杂场景的快速扫描成像系统,除了要进行任意运动和动态采集建模外,还要对激光传感器的姿态和位置进行实时精确的描述.基于此要求,文中构建了一种基于小型无人直升机机载激光扫描传感器的三维建模成像系统,并设计了一种分步式串级滤波算法,将激光测距传感器得到的距离信息,与小型无人直升机惯性导航系统解算的姿态与位置数据进行融合,实现空间扫描点到基准坐标系的映射,并完成2D行扫描到3D空间的扩展,建立现实世界的3D数字模型.     

某型直升机总桨距操纵杆振动故障研究

振动是直升机飞行中常发生的故障之一,严重影响直升机的飞行安全。某型直升机在试飞过程中,连续出现多架左座总桨距操纵杆振动偏大的故障,给正在开展的试飞工作带来了极大的困难。针对该故障通过测振分析、试验和对比其它同型号直升机,准确判断出导致问题发生的原因,从而采取相应的改进措施并进行试飞验证,最终使得直升机总桨距操纵杆振动水平大大降低,消除了质量安全隐患,确保了该型直升机的操纵可靠性,并为后续类似问题提供了解决思路。     

Life extending control of helicopter based on dynamic inversion

The purpose of using life extending control for Black Hawk UH-60 helicopter is to make a trade-off between the handling qualities and the service life of critical components. An increase in service life span results in enhanced safety and the reduction in maintenance costs. This paper presents a design methodology of life extending control for structural durability and high performance of mechanical system, which is based on an explicit dynamic inversion control scheme. A real-time nonlinear fatigue crack growth model is built to predict fatigue damage resulting from the impact of cyclic bending stress on rotor shaft, which serves as an indicator of service life. The 4-axis gain- scheduled flight controller, whose gains are adjusted as a function of damage and flight velocity, is designed to regu- late roll attitude, pitch attitude, vertical velocity and yaw rate. The nonlinear system simulation results show that the responses can meet the requirements on ADS-33 Level 1 handling qualities and that the 4-axis decoupling control is realized. As the damage increases, the tracking performance is slightly degraded, which results in smaller transients in bending moment response.     

Aerobasics — An introduction to aeronautics 15. Mini and micro airplanes

There is much current interest in small unmanned airplanes weighing about five kilograms all the way down to about 100 grams. Even such small airplanes are capable of performing useful surveillance missions in peace time and during conflicts. As these airplanes operate at very low flight speeds in the range of about 10–20 m/s, their performance is strongly affected by the low Reynolds numbers characteristic of such flight. In this article, we consider the special aerodynamic and propulsion problems associated with the flight of such small airplanes.     

高原电力作业直升机维修保障能力研究

高原环境气候恶劣,对直升机的性能及维修保障影响非常大。通过分析高原环境下电力作业直升机维修保障的高效率、独立性、难度大等特点及其影响因素,提出了针对高原环境下电力作业直升机维修保障的改进措施。