某新型单人VTOL飞行器纵向抗风悬停控制律设计

【作者】 李孟华； 王维军；

【机构】 北京航空航天大学航空科学与工程学院；

【摘要】 近年来,垂直起降飞行器已经成为国内外军用和民用领域研究的热点。针对一款垂直起降单人飞行器存在纵向抗风性差的问题,设计俯仰控制律,实现在纵向受风情况下的稳定悬停。该飞行器构型新颖,同时设置有倾转双旋翼和涵道风扇做动力装置,详细分析了风对各部件产生的干扰力,特别地,对螺旋桨受到非轴向来流的受扰情况详细建模,为飞行器建立了风场中的纵向飞行动力学模型。以抗风悬停为目标,使用线性自抗扰方法对该飞行器进行纵向控制律设计,并进行包括常值风、阵风、紊流环境下的仿真。仿真结果表明,所设计的纵向控制律实现了飞行器在风场中的稳定悬停。线性自抗扰方法对风带来的"总扰动"估计效果好,调参复杂度也不高,比常用的PID方法调节时间快、超调小,具有一定的优越性和实用价值。更多还原