一种共轴双旋翼飞行器悬停控制联合仿真

摘要

利用Adams/MATLAB联合仿真平台,对一种具有周向均匀分布3个舵机的操纵机构共轴双旋翼飞行器悬停控制问题进行了研究.考虑到目前对上旋翼和下旋翼之间气动干扰没有准确的数学模型,在动力学建模时利用叶素理论和Pitt-Peters动态入流模型对飞行器的气动干扰和挥舞运动进行近似建模,其他未准确建模的部分用控制算法进行补偿.选用鲁棒性较强的滑动模态控制算法并与PID算法相结合对飞行器姿态进行控制,同时利用PID算法建立姿态和位置的关系,使其具备按照空间坐标点悬停的能力.将装配模型导入Adams中建立动力学模型,在Simulink搭建控制器并进行联合仿真.研究结果验证了所设计控制方法的有效性,飞行器悬停位置的最大动态误差小于±0.2m.