兵器装备工程学报

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稿件标题: 仿生扑翼飞行器姿态稳定控制设计与实验
稿件作者: 彭召伟1,2,邵伟平1,2,郝永平1,2,张淳彭1,2,刘子威1,2,杨健1,2
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2024.09.005
科学编辑: 周加永 (西北机电工程研究所 研究员)
栏目名称: 变体飞行器先进制导与控制技术专栏
关键词: 仿生扑翼飞行器;姿态控制;串级PID;自主稳定
文章摘要: 针对扑翼飞行器在飞行过程中姿态调整控制问题,提出了一种快速响应的自动姿态稳定控制方法。利用牛顿定律和动量矩定理建立扑翼飞行器数学模型,结合扑翼飞行器姿态变化工作原理,研究飞行过程中姿态调整控制方案策略。采用串级PID控制算法设计姿态调整内环和外环控制器,以扑翼飞行器欧拉角为输出,对扑翼飞行器姿态调整过程进行了仿真计算以及外场飞行实验。通过对扑翼飞行器姿态角的响应仿真分析及外场飞行实验数据分析,验证了扑翼飞行器数学模型的准确性及姿态控制器的有效性。结果表明:在阶跃信号输入下,姿态角能快速响应并快速趋于稳态,外场飞行中扑翼飞行器俯仰角保持15°,飞行加速度保持1 m/s2,可以较好地自动保持姿态稳定。
稿件基金: 辽宁省教育厅面上重点项目(LJKZ0236)
引用本文格式: 彭召伟,邵伟平,郝永平,等.仿生扑翼飞行器姿态稳定控制设计与实验[J].兵器装备工程学报,2024,45(9):31-37.
PENG Zhaowei, SHAO Weiping, HAO Yongping, et al.Design and experiment of attitude stability control for bionic flapping wing aircraft[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2024,45(9):31-37.
刊期名称: 2024年09期
出版时间: 2024年9月
收稿日期: 2023-09-09
修回日期: 2023-11-03
录用日期: 2024-01-28
上线时间: 2024年9月30日
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