悬停状态下小型无人直升机飞行动力学模型辨识

摘要

为了更好地研究小型无人直升机悬停状态动力学特性,对一个8.1kg三轴陀螺仪增稳的电动直升机,从线性系统辨识方面及非线性建模方面,进行了动力学模型深入研究.在线性系统辨识过程中,应用频域辨识方法,在飞行中同时采集陀螺仪之前及之后的操纵数据进行双系统辨识.在非线性建模过程中,机体、旋翼及尾桨动力学被分别建模.尾桨动力学应用3阶段辨识法单独提取基底、陀螺仪及整体增稳模型.结合2种分析过程,应用非线性-线性模型结合修正方法,提高相互的仿真精度.结果 表明:13阶高阶模型在线性辨识过程中相对比1 1阶模型表现更优;双系统线性模型的基底模型数据具有高质量高频特性,最高频率限制可达30 rad/s;除挥舞方程参数和尾桨参数以外,非线性数学模型(NMM)进行了7个非线性变量的修正,有效地拟合了悬停实验数据.