这几年随着多旋翼无人机的商业化推广,无人机技术在不断进步。能源问题成为决定无人机应用领域的一个关键因素。当前能源技术条件下,多旋翼无人机最长驻空时间很难超过三个小时。飞艇是一种略轻于空气的航空器。飞艇内部充满了密度低于空气的氦气,因此飞艇的重量大部分被气体产生的浮力所抵消,飞艇推进系统只需要很小的推力就可以让飞艇飞起来。飞艇的这种特性与其他类型的无人机相比,其最大的优势就是滞空时间长、载重量大。飞艇的滞空时间通常以“小时”或者“天”为单位进行评估,这种特性无论在民用领域还是军事领域都有关阔的应用前景。对于采用航空发动机作为推进系统的小型飞艇而言,燃油是推进系统的主要能源,能否实现发动机的高效控制,提高推进系统的燃油利用率,将直接影响飞艇的滞空时间。课题采用林巴赫L275E型活塞发动机为小型飞艇设计了一套完整的动力控制系统。该系统能实现对推进系统中供油系统的监测、油泵控制、发动机转速监测、发动机风门控制及发动机缸体温度监测等任务,全方位掌握飞艇推进系统中各关键节点的工作情况。课题首先简单介绍了国内外飞艇的研究状况,重点分析了小型飞艇推进系统存在的问题,并根据这些问题提出了具体的解决方案。从需求分析到平台选择及实现方式进行了一系列的论证,最后根据实际需求对这些方案进行了详细的实验。得到了L275E型航空发动机的“油门-推力”曲线、“油门-转速”曲线。最后通过曲线拟合得到了L275E型航空发动机的推力控制函数,Cortex-M4内核高性能单片机结合磁电机信号采集电路、热电偶温度采集电路及其他传感器模块,配合高效软件控制,完成了动力控制系统的软硬件设计,经过测试验证系统功能满足设计需求,符合小型飞艇的使用要求。