多螺旋桨太阳能无人机推力分配方法研究

【摘要】：太阳能无人机的设计需以能量为核心,太阳能无人机多采用分布式推进系统,对推力分配进行优化可以有效提高螺旋桨效率进而提高能源利用率。在推力到桨效率的函数为凸函数的情况下,螺旋桨效率之和最大分配问题可以近似转化为拉力二范数最小分配问题,使用伪逆法解决了拉力二范数最小分配问题。将伪指令v d的误差最小作为优化目标之一考虑,形成混合优化目标,用不动点法求解了混合目标分配问题。螺旋桨的衰减滞后特性会增大伪指令误差,使用动态增益对螺旋桨动态特性进行补偿。对比数字仿真结果,不动点法相比伪逆法在降低了伪指令误差的同时,可以有效兼顾推进系统效率最高的目标;动态增益补偿可以有效削弱螺旋桨动态特性对整个推力分配系统造成的不利影响。 【作者单位】： 西北工业大学无人机特种技术重点实验室;西北工业大学无人机所;
【关键词】： 太阳能无人机 控制分配 伪逆法 不动点法 动态分配
【基金】：国家自然科学基金(11202162)资助
【分类号】：V272
【正文快照】： 太阳能无人机是利用太阳光辐射能作为动力在高空连续飞行数周以上的无人驾驶飞行器,它利用光电池将太阳能转化为电能,通过电动机驱动螺旋桨旋转产生飞行动力[1]。太阳能无人机以太阳能为能源,对环境无污染,飞行时间长,使用灵活、成本低,有着广阔的应用前景。目前典型的高空长

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