小型涵道風(fēng)扇式無人機

基于模糊控制的涵道式無人機姿態(tài)控制系統(tǒng)姓名：

指導(dǎo)教師：BeijingInstituteofTechnology北京理工大學(xué)微小型武器技術(shù)專業(yè)BeijingInstituteofTechnology北京理工大學(xué)提綱

一、研究背景及現(xiàn)狀

二、結(jié)構(gòu)及模型分析三、模糊控制器設(shè)計四、仿真及實驗結(jié)果

微小型武器技術(shù)專業(yè)小型涵道風(fēng)扇無人機研究工作匯報一、研究背景及現(xiàn)狀

小型涵道風(fēng)扇式無人機（SmallDuctedFanVTOLUAVS）是一種以涵道風(fēng)扇為動力的垂直起降飛行器，其具有以下優(yōu)點：■螺旋槳滑流受到涵道翼面約束，可以增加約20~30%的附加升力；■螺旋槳被涵道環(huán)擴，不易危及到其他人員和設(shè)備，利于在城市中執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)。BeijingInstituteofTechnology北京理工大學(xué)微小型武器技術(shù)專業(yè)小型涵道風(fēng)扇無人機研究工作匯報一、研究背景及現(xiàn)狀BeijingInstituteofTechnology北京理工大學(xué)微小型武器技術(shù)專業(yè)小型涵道風(fēng)扇無人機研究工作匯報■Kestrel

霍尼韋爾公司2001-2002年參與美軍OAV競標(biāo)的早期方案。■iSTAR

OAVI采用了聯(lián)合宇航公司的29英寸iSTAR涵道風(fēng)扇無人機。

■MAV霍尼韋爾公司涵道風(fēng)扇式微型無人機(MAV,MicroAirVehicle)，這種微機已經(jīng)被選做FCSI級UAV。

一、研究背景及現(xiàn)狀BeijingInstituteofTechnology北京理工大學(xué)微小型武器技術(shù)專業(yè)小型涵道風(fēng)扇無人機研究工作匯報■FantailSingaporeTechnologiesAerospace(新加坡宇航科技公司)也推出了自己的涵道風(fēng)扇無人機.■HovereyeFrenchNationalDirectionofArmament(法國國家武器裝備指南)在07年時提出為法國陸軍裝備該涵道風(fēng)扇類微型無人機?！鯡mbla英國阿斯族公司制造的“恩布拉”無人直升機，該機型從2010年6月開始，在阿富進執(zhí)行任務(wù)。

BeijingInstituteofTechnology北京理工大學(xué)小型涵道風(fēng)扇無人機研究工作匯報微小型武器技術(shù)專業(yè)二、結(jié)構(gòu)及模型分析BeijingInstituteofTechnology北京理工大學(xué)小型涵道風(fēng)扇無人機研究工作匯報微小型武器技術(shù)專業(yè)二、結(jié)構(gòu)及模型分析基本方程：其中，表示位置向量，

表示速度向量，

表示角速度

向量，

表示飛行器所受的合外力以及合外力矩，表示轉(zhuǎn)動慣量。BeijingInstituteofTechnology北京理工大學(xué)小型涵道風(fēng)扇無人機研究工作匯報微小型武器技術(shù)專業(yè)二、結(jié)構(gòu)及模型分析機體各部分氣動力及力矩：

涵道風(fēng)扇式飛行器力學(xué)參數(shù)如左圖所示，在飛行過程中，飛行器主要受到：■作用在涵道機體上的氣動力■姿態(tài)控制舵面的控制作用力■發(fā)動機輸出推力■自身重力BeijingInstituteofTechnology北京理工大學(xué)小型涵道風(fēng)扇無人機研究工作匯報微小型武器技術(shù)專業(yè)二、結(jié)構(gòu)及模型分析為什么采用模糊控制器涵道式無人機特點：強耦合，非線性特點，難以建立其精確的數(shù)學(xué)模型。模糊控制特點：

根據(jù)人的經(jīng)驗總結(jié)出的控制規(guī)則對復(fù)雜系統(tǒng)進行有效的控制，不需要了解被控對象精確的數(shù)學(xué)模型。

BeijingInstituteofTechnology北京理工大學(xué)小型涵道風(fēng)扇無人機研究工作匯報微小型武器技術(shù)專業(yè)三、模糊控制器設(shè)計涵道式無人機是通過俯仰與滾轉(zhuǎn)通道實現(xiàn)姿態(tài)穩(wěn)定。兩個通道對稱，控制器設(shè)計完全一樣。BeijingInstituteofTechnology北京理工大學(xué)小型涵道風(fēng)扇無人機研究工作匯報微小型武器技術(shù)專業(yè)三、模糊控制器設(shè)計

BeijingInstituteofTechnology北京理工大學(xué)小型涵道風(fēng)扇無人機研究工作匯報微小型武器技術(shù)專業(yè)三、模糊控制器設(shè)計控制器框圖BeijingInstituteofTechnology北京理工大學(xué)輸入變量基本論域輸入變量模糊集合量化因子隸屬度BeijingInstituteofTechnology北京理工大學(xué)BeijingInstituteofTechnology北京理工大學(xué)

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