为了改进可倾转双旋翼飞行器起降的控制策略,设计了飞控系统中的起降控制器及其飞行验证实验。首先根据飞行器的非线性动力学方程,研究广义力和姿态耦合的非线性因素对起降控制器稳定性的作用,并将带有广义力和姿态乘积项的耦合状态方程线性化,得到系统控制优化的反馈增益矩阵。然后,针对实际的起降过程,利用机载惯性测量单元和超声测距单元所构成的测量装置,独立地测量了飞行器的姿态、加速度和飞行高度。最后,比较了起降控制器实测飞行高度和线性化状态方程的仿真,并分析了所设计的控制器对姿态和飞行高度的作用及耦合状态方程线性化的有效性。实验结果表明:飞行高度实测平均值和仿真值相差-2 mm,最大值和仿真值相差+8 mm,实测飞行高度和仿真的变化趋势一致,所设计的起降控制器满足系统控制稳定性的要求。本文所设计的起降控制器及方法能够有效地控制飞行器起降,具有实际应用价值。
Tianqi et al. (Thu,) studied this question.