摇臂式起落架无人机地面滑跑数学模型与仿真

论文摘要

针对具有摇臂式起落架无人机的地面滑跑数学建模问题,通过充分地分析无人机起落架缓冲器的运动特性,考虑机轮滚动摩擦特性、主轮刹车特性及机轮侧偏力对无人机的作用,同时考虑气动力及其力矩,根据刚体动力学和运动学理论,建立能全面反映无人机地面滑跑物理运动特性的六自由度非线性全量数学模型。以某无人机为例,进行了数学建模与仿真分析。仿真结果表明,所建立的六自由度非线性全量数学模型能真实地反映出无人机地面滑跑物理运动特性。

论文目录

• 0 引言
• 1 基本假设
• 2 无人机着陆滑跑受力分析
• 3 起落架数学建模
•   3.1 主起落架相关力及其对质心力矩
•     3.1.1 地面支撑力和滚动摩擦力
•       1) 右主起落架。
•       2) 左主起落架。
•     3.1.2 主轮刹车力
•     3.1.3 机轮侧偏力
•       1) 右主起落架。
•       2) 左主起落架。
•     3.1.4 缓冲器轴向力和缓冲器压缩速度
•       1) 右主起落架。
•       2) 左主起落架。
•     3.1.5 主轮地面作用力及其对质心力矩
•       1) 右主起落架。
•       2) 左主起落架。
•   3.2 前起落架相关力及其对质心力矩
•     3.2.1 地面支撑力和滚动摩擦力及其对质心力矩
•     3.2.2 缓冲器轴向力和缓冲器压缩速度
•   3.3 总地面作用力及其对质心力矩
•   3.4 六自由度动力学方程
•     1) 质心移动动力学方程 （机体坐标系） 为
•     2) 绕质心转动动力学方程 （机体坐标系） 为
•     3) 质心运动的位置运动学方程为
•     4) 姿态角与姿态角速度之间的关系为
• 4 算例
• 5 结束语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 郝现伟,李铎,魏双成,王颖

关键词: 摇臂式起落架,无人机,地面滑跑,数学模型

来源: 电光与控制 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 北京宇航系统工程研究所

基金: 总装预研重点基金(9140A25030109HK0103)

分类号: V226;V279

页码: 27-33+74

总页数: 8

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