Flight Dynamic Modeling and Control of an Unmanned Helicopter During Autonomous Autorotation

下降(航空) 控制器(灌溉) 飞行试验 加速度 飞行模拟器 飞行动力学 PID控制器 控制理论(社会学) 工程类 弹道 模拟 姿态控制 计算机科学 航空航天工程 控制工程 空气动力学 控制(管理) 人工智能 温度控制 农学 物理 经典力学 天文 生物
作者
Sagar Setu,Amit Abhishek
标识
DOI:10.4050/f-0075-2019-14747
摘要

This paper discusses the development of flight dynamic model and control law to enable autonomous autorotative landing for small unmanned helicopters. For this, a novel modeling and system identification approach based on acceleration prediction model is proposed for accurate simulation of the plant dynamics during the unpowered descent f light of the unmanned helicopter. The flight dynamics model identified using the flight test data obtained through manual autorotation flights of the unmanned helicopter is implemented on a real-time computer to create a hardware-in-the-loop simulation (HILS) setup to design and tune a PID controller in the HILS environment to facilitate safe landing of the helicopter in the event of unpowered flight. This controller is then validated on a small unmanned helicopter using open source PixHawk 2.0 flight controller board to demonstrate autonomous autorotative landing starting from different height and velocity conditions. For vertical autorotation experiments performed, the controller is observed to maintain steady autorotative descent through application of suitable negative collective to maintain rotor RPM and then arrests the rate of descent by flaring at the appropriate height, which is defined as a function of descent rate, to ensure landing at near zero vertical speed.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小彩完成签到,获得积分20
刚刚
勤奋丝关注了科研通微信公众号
1秒前
2秒前
科研通AI6.3应助邹邹邹采纳,获得10
2秒前
wanci应助凩羽采纳,获得10
3秒前
3秒前
李大瓜发布了新的文献求助10
4秒前
LYT发布了新的文献求助10
5秒前
123关闭了123文献求助
5秒前
GGBoy完成签到,获得积分0
6秒前
陈平安发布了新的文献求助50
6秒前
八月睡大觉完成签到,获得积分10
7秒前
无极微光应助嘿嘿嘿采纳,获得20
8秒前
molihuakai应助安静灵阳采纳,获得10
8秒前
8秒前
大壮应助着急的问凝采纳,获得10
9秒前
9秒前
ding应助哈哈哈哈采纳,获得10
10秒前
11秒前
12秒前
颿曦完成签到,获得积分10
12秒前
LMY发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
科研通AI6.3应助调皮元珊采纳,获得10
14秒前
神勇的博涛完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
华仔应助Fourteen采纳,获得10
16秒前
NexusExplorer应助美丽毒娘采纳,获得10
17秒前
17秒前
AAA完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
18秒前
18秒前
大林发布了新的文献求助10
18秒前
李健应助xian_he采纳,获得10
19秒前
Moon完成签到,获得积分10
20秒前
SepChopin发布了新的文献求助10
20秒前
大模型应助nicole_Jones采纳,获得10
21秒前
21秒前
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Reaction of 3-Methylenedihydro-(3H)furan-2-one with Diazoalkanes. Syntheses and Crystal Structures of Spiranic Cyclopropyl Compounds 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7075085
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8735376
关于积分的说明 18485411
捐赠科研通 6611811
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3129695
关于科研通互助平台的介绍 2228795
邀请新用户注册赠送积分活动 2104770