基于DSP可变体无人机气动仿真与飞控系统研究

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随着当今世界科学技术日新月异,无人机的发展正在发生重大的变化,对无人机的研究也越来越受到世界各国的关注。尤其是变后掠翼技术是近些年来飞行器领域研究热点之一。高机动性变形飞行器技术在改善无人机的气动性能方面有着较为突出的优点。本文对可变体无人机的气动参数进行了分析,并且对升力系数、俯仰力矩系数等随着机翼后掠角变化而变化的曲线进行分析。由于可变体无人机在飞行过程中机翼结构发生改变,使得气动力、惯性力等都会发生非线性变化,对其在准定常和质点系假设的条件下建立动力学模型是非常有必要的。同时设计了以切换理论为基础的闭环切换控制系统,并且对它的稳定性以及动态特性进行分析。机翼是为飞机提供升力和操纵力的首要部件,而且机翼的外部结构对飞行器在某一飞行环境下的气动性能产生影响。当前国际上对可变体飞行器进行研究的方案基本上都是使用机翼作为变形机构,能够满足在各种复杂飞行环境下都能获得最佳的气动特性的要求。M6机翼作为CFD验证翼型,使用ICEM对机翼进行结构体划分,生成符合要求的高质量网格并通过在Fluent模拟过程中设置监视器,对飞机机翼的残差曲线、升力系数等进行跟踪和观察,记录了在同一几何模型不同后掠角下的模拟结果,以及升阻力系数等的变化趋势。并且对在同一马赫数、压强以及迎角条件下,机翼在两种后掠角下的静态压强分布、马赫数分布、以及压力分布分别进行了模拟和研究分析。飞控系统一般由飞控计算机系统、传感器系统和伺服作动系统等共同组成。飞控计算机系统的核心处理器采用的是TMS320F2812芯片,并且与SARM和FLASH存储器组成飞控计算机系统。传感器系统主要是由了加速度传感器,角速率传感器,GPS,超声波传感器,气压传感器等,通过对各传感器采集到的数据进行分析和处理,使可变体无人机的飞行姿态和高度处于安全的范围内。
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