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《翼伞空投系统的动力学建模与飞行控制仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第47卷第3期航空计算技术Vol.47No.32017年5月AeronauticalComputingTechniqueMay.2017翼伞空投系统的动力学建模与飞行控制仿真胡文治,陈建平,张红英,童明波(南京航空航天大学航空宇航学院,江苏南京210016)摘要:针对翼伞系统设计及翼伞归航方案的研究需求,提出翼伞系统动力学建模与仿真分析方法,利用动力学仿真软件ADAMS对翼伞空投系统飞行动力学过程进行了计算。针对翼伞系统精确空投任务,利用分段归航方法规划翼伞系统飞行轨迹并搭建PID控制系统对翼伞系统的飞行轨迹进行控制
2、。结果表明:翼伞系统受到单侧下偏操纵时,影响的是翼伞系统的转弯性能,翼伞的飞行轨迹为螺旋形曲线,并且翼伞系统在下降过程中,其转弯半径保持不变,分段归航方法简单,易于实现,满足翼伞归航对落点精度的要求。关键词:翼伞空投;ADAMS;分段归航;飞行控制中图分类号:V249.1,V445.2文献标识码:A文章编号:1671-654X(2017)03-0070-04DynamicModelingandFlightControlSimulationofParafoilAerialDeliverySystemsHUWen-zhi
3、,CHENJian-ping,ZHANGHong-ying,TONGMing-bo(CollegeofAerospaceEngineering,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China)Abstract:Fortheneedofdesignandhomingprojectresearchofparafoil-payloadsystems,amethodofdynamicmodelingandsimulationispresent
4、ed.TheflightdynamicsofparafoilarecalculatedbytheAD-AMSsoftware.AccordingtothepreciseairdropofParafoilSystem′stask,thetheoryofmultiphasedesignisusedtoplanthehomingtrajectoryofparafoilsystemandapidcontrolsystemissetuptocontroltheflightpathoftheparafoilsystem.Thec
5、omputationalresultsshowthat,whentheparafoil-payloadsystemundertheonesideedgedeflectioncontrolled,thesystem′sturningperformancewillbeaffected,theflightpathofthesystemisaspiralcurve,andwiththeheightofthesystemdeclining,theturningradiusremainsunchanged,themethodof
6、multiphasedesignissimpleandiseasytoimplement,tomeettherequirementsofparafoilhomingaccuracy.Keywords:parafoilairdrop;ADAMS;multiphasehoming;flightcontrol[2-3]引言对翼伞自动归航的要求越来越高。本文针对翼伞空投系统具有回收物重量大、可操翼伞系统不仅具有圆形降落伞一样包装方便,重[4]量轻、体积小、易于携带的优点,而且其具有优良的滑纵性强、飞行速度快等特点,对翼伞系统
7、进行了动力翔性能,良好的稳定性和可操纵性,还能实现无损着学建模,分析翼伞系统所受的气动力,对翼伞系统受到陆,因此在航空航天、军事和民用领域有着广泛而重要单侧下拉控制进行了数值仿真分析,得到翼伞系统飞的应用。定点空投指可以确保伞载空投物或人员尽可行轨迹曲线,在此基础上,搭建翼伞空投轨迹控制系能地降落在以目标点为原点,以需求的空投精度为半统,实现定点着陆,其可为翼伞系统的设计以及翼伞的[5-7]径的空投目标区域内的空投手段。与不可控圆形降落归航问题提供重要参考。伞相比,翼伞系统根据其良好的滑翔性能,可使其在离着陆目标点很
8、远的高空释放,并通过滑翔、转弯、减速1翼伞系统动力学模型[1]等一系列运动后,降落至目标点。目前,翼伞精确空将翼伞空投系统的翼伞和回收物分别假设为两个投系统已经被广泛应用于各个领域,随着各种先进的刚体,翼伞和回收物中间用球铰进行连接,铰链只传递控制理论的运用和导航控制中GPS技术的发展,使得约束力不传递约束力矩,限制了翼伞与回收物3个方收稿日期
