[1]孙 瑜,王道波,渠尊尊,等.变推力轴线自转旋翼机的建模与特性分析[J].机械与电子,2017,(06):55-59.
　SUN Yu,WANG Daobo,QU Zunzun,et al.Modeling and Characteristic Analysis of Variable Thrust Axis Rotational Rotorcraft[J].Machinery & Electronics,2017,(06):55-59.
点击复制

变推力轴线自转旋翼机的建模与特性分析
分享到：

《机械与电子》[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2017年06期
页码:
55-59
栏目:
自动控制与检测
出版日期:
2017-06-24

文章信息/Info

Title:
Modeling and Characteristic Analysis of Variable Thrust Axis Rotational Rotorcraft
文章编号:
1001-2257(2017)06-0055-05
作者:
孙 瑜; 王道波; 渠尊尊; 张鲁遥; 杨 军
(南京航空航天大学自动化工程学院,江苏 南京 210016)
Author(s):
SUN Yu;  WANG Daobo; QU Zunzun;  ZHANG Luyao;  YANG Jun
(College of Automation Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016,China)
关键词:
自转旋翼机;  变推力轴线技术;  数学建模;  混合控制;  无人机
Keywords:
rotational rotorcraft;  vector thrust technology;  mathematical modeling;  hybrid control;  unmanned aerial vehicle
分类号:
V271.4
文献标志码:
A
摘要:
针对传统自转旋翼机巡航速度低、机动性差的问题,设计一种变推力轴线自转旋翼机。介绍变推力轴线自转旋翼机的主要结构,建立该型变推力轴线自转旋翼机的全量数学模型,并从起飞距离、巡航速度、爬坡速度三个特性方面进行理论分析。设计了推力变相直接力控制与自转旋翼气动力控制相结合的纵向混合控制器,并对该机型的非线性数学模型进行了数字仿真,仿真结果表明,混合控制策略的有效性,且变推力轴线自转旋翼机相比传统自转旋翼机具有更短的起飞距离、更快的巡航速度、更快的爬坡速度。
Abstract:
In order to solve the problems of low speed and poor maneuverability of the traditional gyroplane aircraft, a variable thrust axis gyroplane aircraft was designed. This paper introduced the main structure of the variable thrust axis gyroplane aircraft and its full mathematical model, and theoretically analyzed the characteristics from such three aspects as takeoff distance, cruising speed and climbing speed. In the research, a longitudinal hybrid controller which combines the direct force control of thrust phase change and the aerodynamic control of the rotating rotor was designed, and the nonlinear mathematical model of this model was simulated. The results show that the hybrid control strategy is effective, and the variable thrust axis gyroplane aircraft has shorter takeoff distance, faster cruising speed and faster climbing speed compared to the traditional one.

参考文献/References:

[1] 许东松, 张兵, 马莉. 自转旋翼机在我国的发展前景[J]. 中国民用航空, 2015(1):47-48.
[2] 浦黄忠, 甄子洋, 黄国勇,等. 变推力轴线无人机的混合姿态控制[J]. 南京理工大学学报(自然科学版), 2010, 34(5):596-601.
[3] 谢良伟, 杨哲毅, 盛涛,等. 可矢量控制姿态的旋翼机设计[J]. 科技风, 2016(11):3-4.
[4] 黄国勇, 甄子洋, 王道波. 变推力轴线无人机的建模与机敏性分析[J]. 南京航空航天大学学报, 2010, 42(2):170-174.
[5] 朱清华. 自转旋翼飞行器总体设计关键技术研究[D].南京:南京航空航天大学, 2007.
[6] 王晓江, 秦浩, 杨卿. 飞机起飞滑跑距离计算方法研究[J]. 航空科学技术, 2016, 27(10):16-19.
[7] 高浩, 朱培申, 高正红. 高等飞行动力学[M]. 北京:国防工业出版社, 2004.
[8] 吴森堂. 飞行控制系统[M]. 北京:北京航空航天大学出版社, 2013.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2017-03-10
基金项目:江苏省研究生培养创新工程(SJLX16_0100); 研究生创新基地(实验室)开放基金(kfjj20160323)
作者简介:孙 瑜(1990-),男,黑龙江齐齐哈尔人,研究方向为无人机控制系统; 王道波(1957-),男,河北易县人,教授、博士研究生导师,研究方向为无人机飞行控制与仿真、机电模拟技术、电动伺服控制技术、液压伺服技术。
更新日期/Last Update: 2017-06-25