四旋翼飞行器模型的气动参数辨识

摘要

通常,四旋翼飞行器的旋翼气动参数是采用经验值或复杂计算确定的,但其结果对测量传感器精度要求高,对环境的适应性差。设计了一种组合模型机理分析与参数辨识的方法对气动参数进行估计。机理建模可以减少参数辨识的计算量,参数辨识又可以进一步提高模型的准确度,增强参数对环境的适应性。首先利用叶素理论分析了旋翼的升力和力矩,用空气动力学和牛顿欧拉方程建立了平台机构的动力学模型,然后利用辨识工具CIFER对于具有不确定因素较大的气动参数进行频域辨识。通过仿真实验,对辨识所得的模型和参数进行频域和时域的验证,其结果在低频阶段跟踪性能优异,曲线的吻合程度好,气动参数的可信度高。