四倾转旋翼无人机的纵向动力学建模与控制
系统与控制
2024-11-13 v1 系统与控制
摘要
倾转旋翼飞行器结合了直升机和固定翼飞机的优势，因此在搜救和要员运输等多种应用中广受欢迎。然而，由于多种飞行模式的存在，控制系统设计面临重大挑战。VTOL飞行器的主要挑战出现在动态阶段（模式转换），即飞行器从悬停状态过渡到全前向飞行。在此转换阶段，机翼/控制面产生的气动升力和扭矩增加，因此必须仔细考虑旋翼推力和倾转率，以使高度和姿态在模式转换期间保持不变。本文设计了一种带有适用数字滤波器和数据保持功能的数字PID控制器，以确保悬停与前飞之间的成功模式转换。最后，通过MATLAB软件套件仿真演示了倾转旋翼无人机的控制系统。仿真获得的性能确证了所实现方法的成功，展示了所有三个自由度的完全稳定性。
引用
@article{arxiv.2411.07592,
title = {Longitudinal dynamic modelling and control for a quad-tilt rotor UAV},
author = {William Smith and Xinhua Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.07592},
year = {2024}
}