无人机翼伞回收系统刚柔耦合动力学建模方法

摘要

利用可控翼伞实现固定翼无人机的精确回收具有十分广阔的应用前景.然而,由于无人机与翼伞之间的相对运动,柔性伞绳随时发生变化,导致现有基于刚性假设的动力学模型不能准确地反映无人机与翼伞之间的约束关系.为了解决这个问题,文章提出了一种基于柔性伞绳的翼伞-无人机系统多体动力学建模方法:假设翼伞和无人机之间由多根抗拉不抗压的弹性绳单元连接,建立相应的柔性伞绳动力学模型;再结合翼伞和无人机的运动方程,推导出翼伞-无人机系统的刚柔耦合动力学模型.通过与8自由度模型的对比发现,当控制输入较大时这种耦合模型更能反映翼伞-无人机系统的运动情况.