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有翼电动垂直起降飞机的轨迹生成与跟踪控制
目前，有翼 eVTOL 无人机的控制方法主要将飞行器视为固定翼飞机，并在起飞和降落时增加垂直推力。这些方法提供了良好的远程飞行控制，但未能考虑飞行器跟踪复杂轨迹的完整动态。我们提出了一种轨迹跟踪控制器，用于有翼 eVTOL 无人机在悬停、固定翼和部分过渡飞行场景中的完整动态。我们表明，在低速到中速飞行中，可以使用各种俯仰角实现轨迹跟踪。在这些条件下，飞行器的俯仰是一个自由变量，我们使用它来最小化飞行器所需的推力，从而降低能耗。我们使用几何姿态控制器和空速相关控制分配方案，在各种空速、飞行路径角和攻角下操作飞行器。我们假设采用标准空气动力学模型，为所提出的控制方案的稳定性提供理论保证，并展示模拟结果，结果显示平均跟踪误差为 20 厘米，平均计算率为 800 Hz，与使用多旋翼控制器进行低速飞行相比，跟踪误差减少了 85%。
微型旋翼飞行器姿态控制方法及实现...
摘要。构建了一种基于自然交互行为手势的微型旋翼飞行器控制方法。为了实现通过手势控制微型旋翼飞行器的飞行姿态，通过Leap Motion控制器获取手掌平放姿态数据，通过坐标系变换和姿态角变换将数据转换为不同坐标系之间的旋翼飞行器姿态控制命令，并通过无线传输模块与微型旋翼飞行器进行通信，搭建了微型旋翼飞行器控制系统，实现了对旋翼飞行器的上升、悬停、降落、俯仰等飞行动作的控制。在实际实验中，通过不同的手势实现了对微型旋翼飞行器的飞行姿态控制。通过手势控制微型旋翼飞行器更符合自然交互的特点，是人机交互的一种延伸。
对高空旋翼空气力学的基本理解...
1.1 复合直升机示例。........................3 1.2 倾转旋翼飞机示例。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 1.3 前飞对后退叶片速度的影响。.........4 1.4 同轴反向旋转旋翼能够在前飞期间保持每个旋翼的升力不对称，每个旋翼的力矩相互抵消。通过消除后退叶片升力来平衡旋翼力矩的需要，可以缓解后退叶片失速，就像在单旋翼飞行器中一样（左图）[5]。..。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。..4 1.5 兰利全尺寸风洞中的 PCA-2 转子测试装置 [11]。.9 1.6 带有悬臂转子配置的 Meyer 和 Falabella 风洞测试装置 [12]。.............................10 1.7 叶片表面压力端口的展向和弦向位置 [12]。11 1.8 零铰链偏移转子的轮毂组件，显示来自叶片的压力管连接到轮毂内的压力拾取器 [12]。.12 1.9 1965 年詹金斯在兰利全尺寸风洞中的测试装置 [13]。.14 1.10 高前进比时转子推力和 H 力系数与总距 (A0) 的关系，显示总距推力反转 [13]。..........15 1.11 反向速度转子风洞模型中使用的“可逆”翼型截面轮廓 [16]。.........................18 1.12 为反向速度转子风洞模型开发的每转两个斜盘 [16]。.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...19 1.13 在恒定盘面载荷下测量的有效转子升阻比，以提高前进比 [16]。.......................21 1.14 升力对总距比与前进比的敏感度变化 [16]。....22 1.15 位于 NASA 艾姆斯研究中心 40 x 80 英尺 NFAC 风洞中的仪表化 UH-60A 空气负载旋翼 [17]。...。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。24 1.16 压力传感器在仪表旋翼叶片上的分布 [17] 24 1.17 UH-60A 减速旋翼风洞试验中明显的集体推力反向趋势 [18]。...................................26 1.18 不同推进比下的升阻比与升力零和正 4 度轴，40% NR [18]。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。27
基于自主多旋翼无人机飞行控制系统... - eucass
近来，无人机 (UAV) 作为一个快速发展的领域，吸引了越来越多的科学家和消费者的关注。人们对多旋翼无人机尤其感兴趣，它们因其低速飞行、悬停和垂直起降能力而被认为是用于高质量航空摄影、摄像、监控和其他地形探索的良好飞行平台。所述特性使它们易于在空间有限的条件下使用。显然，这种飞行器的行为是不稳定的，因此需要负责稳定和导航功能的飞行控制系统 (FCS)。此外，FCS 能够提供完全自主飞行的能力。当代电子技术的快速发展使得制造低成本和紧凑型 FCS 成为可能。然而，实施的测量单元的精度不高。多传感器数据融合是提高精度的方法之一。本文介绍了 FCS 开发中需要指导的要求和一般概念，以及飞行测试中获得的结果及其比较。特别关注多传感器数据融合方法，该方法可以提高飞行精度和可靠性。此外，还提供了硬件和软件架构的描述。
使用覆盖路径规划的多旋翼无人机进行飞机检查
2.1 覆盖路径规划. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.1.3 近似分解. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .................................................................................................................................................................................21 2.3.2 结构检查....................................................................................................................................................................................25 2.3.3 结论....................................................................................................................................................................................................25 2.3.3 结论....................................................................................................................................................................................................25 27
动态充气翼腔表面压差的风洞测量
摘要：设计并测试了一种用于现场测量动态充气机翼上下表面内外压差的仪器系统，揭示了充气翼型的空气动力学特性的重要见解。风洞试验证明了低压差读数在 1.0–120 Pa 范围内的全部能力，覆盖 3 至 10 m/s 的速度，攻角从 − 20 到 +25 ◦。读数稳定，在运行飞行范围内的变化系数为 2% 至 7%。实验数据证实了底部前缘再循环气泡的出现，与低雷诺数状态和进气口的存在有关。它支持基于局部压力差的空气动力学特性新方法的提议，该方法考虑了受限的气流结构并提供与实际观察相符的升力估计。结果也与之前按照不同策略获得的数据兼容，并被证明可以有效地参数化膨胀和失速现象。总体而言，该仪器可以直接用作飞行测试设备，并且可以进一步转换为崩溃警报和预防系统。
四倾转翼飞机的设计、构造和飞行控制...
无人驾驶飞行器 (UAV) 是一种飞行机器人，在民用和军用领域均有使用，且使用量呈急剧增长趋势。它们已广泛应用于民用领域，如执法、地球表面测绘和灾害监测，以及军事任务，如监视、侦察和目标捕获。随着对无人驾驶飞行器使用量的需求不断增长，在自主性、飞行能力和有效载荷方面具有更大进步的新型设计正在涌现，可携带更复杂、更智能的传感器。随着这些技术进步，人们将为无人驾驶飞行器找到新的作战领域。本论文主要研究新型无人驾驶飞行器 (SUAVI：萨班哲大学无人驾驶飞行器) 的设计、构造和飞行控制。SUAVI 是一种电动紧凑型四倾翼无人驾驶飞行器，能够像直升机一样垂直起降 (VTOL)，并通过倾斜机翼像飞机一样水平飞行。它携带机载摄像机，用于捕捉图像并通过与地面站的射频通信进行广播。在 SUAVI 的气动和机械设计中，考虑了飞行时间、飞行速度、尺寸、电源和要执行的任务。气动设计是通过考虑气动效率的最大化和安全飞行特性来进行的。推进系统中的组件的选择是为了优化推进效率并满足要求
斜翼飞机的输出模型跟踪控制合成
nasa.gov › 中心 › dryden › pdf PDF 作者：JW Pahle · 1990 — 作者：JW Pahle · 1990 数字电传操纵 (DFBW) 飞机，采用复合机翼和机翼枢轴机构取代现有的……信号可靠性和。30 页
基于牛顿-欧拉法的六旋翼飞行器运动方程研究
摘要 本文旨在设计和研究无人驾驶飞行器 (UAV) 六旋翼飞行器在三维空间中的动态模型。基于牛顿-欧拉法确定了导出的运动方程。这些方程具有非线性和耦合性。此外，为了使六旋翼飞行器具有真实的运动，模型中还嵌入了气动效应和扰动。六旋翼飞行器是一种垂直起降 (VTOL) 飞行器，具有悬停能力和灵活性，因此与固定翼飞行器相比毫不逊色。尽管如此，它的动态模型很复杂，被描述为不稳定的，并且不能在不扭转其轴的情况下进行平移运动。除了控制和仿真设计模块外，还通过 LabVIEW 软件建立了结论性数学模型。因此，对多个实验状态的稳定性进行了分析，以便提前展示用于平衡和轨迹跟踪的适当控制器。关键词：——无人机，六旋翼飞行器动力学，非线性控制，耦合和欠驱动模型，牛顿-欧拉方法。
6 自由度多旋翼飞行器的建模与控制：空气球...
我要感谢我的导师：Markus Wilde 博士、Tiauw Go 博士和 James Brenner 博士，感谢他们在我在佛罗里达理工学院的整个学术生涯中给予我的耐心、指导和支持。如果没有他们的专业知识，这篇论文就不可能完成。我要特别感谢 Wilde 博士，他从大三设计到大四设计一直指导这个项目，并将其变成一个论文项目。这个项目给了我一个成长为工程师的绝佳机会。我还要感谢我的矩阵主管 Jose Nunez 博士，他给了我一个新毕业的工程专业学生机会，并给了我在 NASA KSC 工作的机会。特别感谢我的 NASA 导师：Mike DuPuis 和 Michael Johansen，感谢他们的耐心以及他们在建模和控制方面的丰富知识。当然，我要向 NASA KSC 飞行技术部门的所有人表示感谢。最后，我要感谢我的朋友 James (Jimmy) Byrnes、Andrew Czap、Juliette Bido 和 Charles (Joe) Berry 在本论文的整个过程中给予的支持和投入。我很自豪地说，我和他们是同班同学。