便携式车载移动UAV平台系统的设计与开发

来源 :沈阳航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhuang_3210
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着无人装备技术、通信技术、传感技术等科学技术的发展,由无人机和无人车组成的异构系统能够协作完成较为复杂的任务。在灾害救援背景下,本文提出了一种旋翼无人机车载移动平台的设计与开发方案。首先,根据任务需求搭建了由四旋翼无人机和阿克曼转向轮式机器人组成的UAV/UGV异构系统框架。其次,对UAV和UGV子系统建模、控制方式进行简要介绍。为了提高无人机回收的成功率,提出了一种车载移动平台可折叠箱体的设计方案。该方案采用Solidworks对折叠箱体进行建模;在设置好约束条件后,通过ANSYS静力学仿真分析可以看出车载移动平台可折叠箱体各处受载合理,关键位置所受到的应力、弹性变形均符合设计要求。为了保证移动平台在执行任务过程中的稳定表现,本文对有折叠箱体的车载移动平台进行建模与控制。为了减少折叠箱体展开前后车载移动平台质心的变化对控制的影响,本文讨论了粒子群算法对参数优化的可行性。在此基础上,提出了一种基于粒子群算法的自适应抗扰控制器的设计方案。最后,通过与其他控制方法进行对比仿真,验证所设计控制器的稳定性。而后为了增加车载移动平台的空间利用率,节省安装时间,本文对车载四旋翼无人机进行变形设计。首先根据任务需求确定了以电子推杆作为变形机构的核心。然后通过电子推杆的参数以及电机模型推算出电子推杆数学模型,将建立好的模型送入PID控制器中即可完成对推杆的自主控制,并在此基础上提出模糊控制方法。最后制造了无人机车载移动平台实物样机,通过可折叠箱体的实现、无人机变形机构的实现以及室外环境下UAV/UGV协作降落实验,验证本文所提出的无人机车载移动平台的有效性和正确性。
其他文献
翼下吊架是将发动机与机翼相连接的大型飞机的主要连接组件之一。参照真实的翼下吊架结构,构建参数化的翼下吊架结构有限元模型。为保证翼下吊架结构的安全性和有效性,在飞机应急着陆和侧移两种工况下,分析翼下吊架的静强度特性。利用本文提出的基于两种主动学习函数的可靠性计算方法对翼下吊架关键结构进行可靠性分析。为了确保飞机的整体安全性,对翼下吊架关键结构进行可靠性研究。基于传统的可靠性计算方法,一阶可靠性方法(
学位
近年来随着科学技术的发展,航空飞行器越来越趋向于轻质化。复合材料点阵夹芯结构则是在保证轻质化要求的同时,充分挖掘结构材料的潜力,有着极其优秀的力学性能。然而,目前复合材料点阵夹芯结构的面芯间强度不够是急需解决的问题,本文采用嵌锁组装工艺,并引入铝合金加固框,提高面芯间强度。并且通过实验、理论推导和有限元分析相结合,对本文复合材料点阵夹芯结构的力学性能进行综合研究。本文的研究目标有两个,首先,采用水
学位
板料数控双面渐进成形是在数控程序的驱动下,两个半球形头部刀具沿着板料表面每一侧的预定义轨迹路径移动,通过局部变形的累积得到了板料的最终形状。双面渐进成形凭借其高柔性、良好的成形性以及低成本的特性,在小批量、个性化钣金件的制造等方面有着明显的优势。因工艺参数的选取对钣金件的成形精度影响较大,故对双面渐进成形工艺的研究是非常必要的。在追求高精度的同时,成形件表面微观形态也是决定材料性能的主要因素,通过
学位
当前人类社会面临环保和能源的双重压力,新能源交通工具应运而生,小型通航飞机以电机取代传统化石能源发动机。与传统电机不同的是,全电飞机主驱动电机工作于高空,需要更高的功率密度、更轻的质量、更小的体积,这就对主驱动电机的设计与制造提出了更高的要求。本文提出了一种基于热固耦合理论的电动飞机主驱动电机轻量化设计方法,既能保证主驱动电机的可靠性,又优化了电动机的结构,增加了主驱动电机的推重比,在电动飞机优化
学位
随着化石能源日益匮乏和环境问题持续加重,采用新的能源方式替代燃油动力以此减少大气污染显得十分必要。永磁电机结构简单,具有小型化、轻量化、高过载能力等特点,在航空航天领域应用广泛。其为电动飞机提供动力,能够节约燃油资源、减少碳排放,是发展绿色航空的首选。电动航空领域对于高功率密度的电机需求紧迫,本文主要应用非晶合金材料,设计一台重量轻、效率高的电动飞机主驱动永磁电机,综合分析电机设计过程涉及的电磁场
学位
随着数字化浪潮席卷世界各行各业,民航运输业也在加快数字化转型的步伐。近年来,航空运输服务的需求显著增加,提高民航运行效率迫在眉睫,因此确立了本文的选题,以期通过此课题为民航抓住数字化转型机遇,优化运行工作流程提供决策依据。本文主要开展的研究工作如下:(1)针对如何在民航数字化转型及协同运行机制建设的背景下,提升民航运控效率的问题,论文首先介绍了该背景下新系统的建设以及运行新机制的发展情况,对数字化
学位
学位
随着国家综合实力的快速提升,国内市场发生巨大变化,尤其是中小企业已经成为国家经济发展的中流砥柱。中小企业数量的快速增加极大地促进了国家的经济发展,并提供了大量的工作岗位。但中小企业在经济管理工作上存在许多问题,影响了中小企业的全面发展。文章以企业经济管理为基础,分析了中小企业经济管理的作用和特征和中小企业的经济管理现状,探讨了中小企业经济管理工作有效性的提升策略。
期刊
碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTPC)因具有高效的成型加工性、可焊性、可回收性、可制造性以及优良的冲击韧性而越来越受到航空业的关注。CFRTPC结构件的高效连接已成为航空制造业“以塑代钢”实现结构轻量化的重要保障。本文以碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)复合材料层合板为焊接对象,采用COMSOL电磁感应焊接仿真和感应植入焊接实验两种途径探究了线圈参数和焊接参数对焊接界面温度场分布和焊接接头质量
学位
2195铝锂合金是一种密度低,比强度、比刚度和比模量高的新型铝锂合金材料,塑韧性不好、成形性能差是阻碍其发展的首要原因。本文对其进行了考虑时间和温度的固溶和时效处理,探究了提高合金成形性能以及后续可获得较高强度与刚度的最优热处理工艺参数,可为生产实际提供参考指导,对拓宽其在航空航天领域的应用具有重大意义。对T6态2195铝锂合金板材进行固溶处理,对固溶前后的板料进行室温拉伸试验、硬度测试和杯突试验
学位