一套完整直升机飞行动力学代码的开发与验证
系统与控制
2020-08-25 v1 数值分析
机器人学
系统与控制
数值分析
大气与海洋物理
摘要
基于 UH-60 直升机开发了一套完整的直升机飞行动力学代码，命名为德州农工大学旋翼飞行器分析代码（TRAC）。这是一个完整的软件包，可执行配平分析至自主飞行仿真，并具备对任意直升机构型建模的能力。直升机各部件（如主旋翼、尾旋翼、机身、垂直尾翼与水平尾翼）在代码中作为不同模块分别建模，并集成以建立完整的 UH-60 模型。由于代码基于模块化开发，可轻松修改以采用其他部件或配置不同直升机。TRAC 能够预测铰接式旋翼叶片与直升机机身的动态响应，并给出实现悬停、前飞、协调转弯、爬升/下降等不同飞行状态配平条件所需的飞行员控制输入。这些配平结果已与美国陆军所进行的 UH-60 飞行试验数据验证。除配平分析外，TRAC 还可基于一阶泰勒级数展开在各种飞行条件下生成线性化模型。所提取的线性模型展现出真实的直升机动态行为，并被用于通过实现线性二次调节器（LQR）最优控制器来仿真涉及 UH-60 直升机接近舰船并降落在甲板上的全自主飞行。
引用
@article{arxiv.2008.09873,
title = {Development and Validation of a Comprehensive Helicopter Flight Dynamics Code},
author = {Bochan Lee and Moble Benedict},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.09873},
year = {2020}
}
备注
For software package, contact author via [email protected]