復(fù)合翼無(wú)人機(jī)加速段縱向飛行特性分析與控制設(shè)計(jì)

摘要：針對(duì)高成本的大型復(fù)合翼(VTOL)無(wú)人機(jī)(UAV)從懸停到巡航的縱向加速飛行轉(zhuǎn)換階段開展氣動(dòng)/控制綜合研究。基于葉素動(dòng)量(BEMT)理論建立斜向入流下旋翼氣動(dòng)載荷計(jì)算模型,并與CFD算例對(duì)比驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。分析出旋翼系統(tǒng)引起整機(jī)焦點(diǎn)前移產(chǎn)生靜不定效應(yīng),其中心應(yīng)置于全機(jī)重心之后。仿真對(duì)比不同加速策略下的加速特性、控制效能余量等指標(biāo),給出-5°俯仰角,定推進(jìn)油門的加速策略。考慮控制輸入冗余,作動(dòng)器動(dòng)態(tài)響應(yīng)不同,引入虛擬控制量的概念,采用頻域分解的效能分配準(zhǔn)則實(shí)現(xiàn)靜態(tài)分配。考慮建模誤差,設(shè)計(jì)L1自適應(yīng)姿態(tài)控制框架實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制增穩(wěn),拉偏仿真驗(yàn)證其魯棒性。飛行試驗(yàn)驗(yàn)證了所述建模方法、加速策略及控制律框架的有效性。