基于PD控制的仿昆虫扑翼样机研制

• 作者: 刘晶 周超英 汪超 谢鹏
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 仿昆虫微型扑翼飞行器 样机实验 姿态调节 姿态控制 PD控制律
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 固体力学与飞行总体设计
• 页码范围: 106-117
• 页数: 12页
• 分类号: V276
• 语种: 中文

摘要

仿昆虫微型扑翼飞行器(FW-MAN)可以模仿昆虫悬停、垂直起飞以及侧飞等飞行姿态,从而适应复杂多障碍环境,具有广阔的应用前景.成功设计研制了一款重23.8 g,翼展18 cm,扑动幅值180°,扑动频率可达22 Hz的可垂直起飞的仿昆虫微型扑翼飞行器.采用曲柄摇杆与滑轮的组合机构作为样机扑动机构以解决原有样机扑动方案存在高摩擦及结构复杂等问题,样机翅翼设计为具有扭转角度的柔性翅翼从而使样机具有更高的气动效率.考虑到现有的姿态调节机制存在增加机构复杂度问题,基于翅翼扭转的姿态调节机制,设计了相应的控制调节机构,并搭建了样机气动力测量平台和姿态调节平台.气动升力与姿态力矩测量结果表明,样机翅翼可提供足够升力,姿态调节机制具有可行性.在此基础上,选取PD(Proportional Differential)控制律作为样机控制方式,为解决参数调定耗时及直接试飞样机不易观察控制效果问题,基于姿态调节平台获取了初始控制参数,然后对样机进行了多次试飞实验,并多次调定参数,最终实现了样机稳定垂直起飞.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	汪超	东莞理工学院机械工程学院	1	0	0.0	0.0
2	谢鹏	深圳技术大学中德智能制造学院	1	0	0.0	0.0