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本研究項目旨在利用機載智能計算機開發(fā)自動駕駛儀系統(tǒng)，使直升機模型實現(xiàn)自主懸停機動。主要目標是提供一個全面的設(shè)計方法，實現(xiàn)和測試針對旋翼無人機開發(fā)的自動駕駛儀系統(tǒng)。該系統(tǒng)被設(shè)計用來論證起飛、懸停飛行性能等自主機動。在控制器設(shè)計方面，采用集中參數(shù)方法建立了遙控直升機非線性動態(tài)模型，其由驅(qū)動舵動態(tài)、旋翼動態(tài)、力和力矩過程以及剛性體動態(tài)等四個不同的子系統(tǒng)組成。隨后，利用小擾動理論使該非線性直升機數(shù)學模型線性化，繼而進行穩(wěn)定性分析和線性反饋控制系統(tǒng)設(shè)計。用極點配置方法對直升機進行狀態(tài)反饋鎮(zhèn)定。整個直升機系統(tǒng)由一個機載計算機和一個作為地面站服務(wù)器的計算機組成。當飛行控制在機上完成時，任務(wù)規(guī)劃、人類用戶交互在地面進行。自主操作時使用的傳感器包括加速度計、磁場計、旋轉(zhuǎn)傳感器（姿態(tài)和航向參考系統(tǒng)）和超聲換能器。本文詳細描述了自主駕駛直升機時所需的硬件、軟件及系統(tǒng)架構(gòu)。通過一系列飛行測試對自動駕駛系統(tǒng)進行性能驗證，提出的懸停控制器在直升機姿態(tài)角穩(wěn)定方面已表現(xiàn)出能力。該項目所做工作對馬來西亞理工大學的無人直升機研究打下了堅實的基礎(chǔ)，也提供了快速發(fā)展的機遇。
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