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基于MATLAB的平面垂直起降飞机模型的有界推力PVTOL全局稳定性飞行控制设计方法

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简介：
本研究提出了一种基于MATLAB平台的平面垂直起降（PVTOL）飞机控制系统的设计方案，采用具有上下界的推力调节策略，确保了系统在全局范围内的稳定性和可控性。 在这里展示了I. Fantoni、A. Zavala 和 R. Lozano工作的SIMULINK模型。存档中有3个模型：1) 输入无界的模型；2）推力饱和输入边界U=4的模型（PVTOL1.mdl）；3）推力饱和输入边界U=2的模型（PVTOL2.mdl）。提出了平面垂直起降(PVTOL)飞机的全局稳定控制设计。该方法基于使用饱和函数的非线性组合来限制推力输入到任意饱和极限，算法简单，并提供状态到原点的全局收敛。

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  • 基于MATLAB的平面垂直起降飞机模型的有界推力PVTOL全局稳定性飞行控制设计方法
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    本研究提出了一种基于MATLAB平台的平面垂直起降（PVTOL）飞机控制系统的设计方案，采用具有上下界的推力调节策略，确保了系统在全局范围内的稳定性和可控性。 在这里展示了I. Fantoni、A. Zavala 和 R. Lozano工作的SIMULINK模型。存档中有3个模型：1) 输入无界的模型；2）推力饱和输入边界U=4的模型（PVTOL1.mdl）；3）推力饱和输入边界U=2的模型（PVTOL2.mdl）。提出了平面垂直起降(PVTOL)飞机的全局稳定控制设计。该方法基于使用饱和函数的非线性组合来限制推力输入到任意饱和极限，算法简单，并提供状态到原点的全局收敛。
     
  • 垂直起降飞机-VTOL-
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    VTOL是一种能够实现垂直起降和水平飞行的航空器，无需传统跑道，适用于城市交通、军事运输等多样化场景。 带有PID调谐器的Matlab模拟器适用于VTOL飞机。
     
  • 基于MATLAB的3D模拟飞机飞行界面
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    本项目利用MATLAB开发了一个三维模拟飞机飞行界面，旨在为飞行员培训提供沉浸式学习工具。通过此平台，用户能够体验真实的飞行操作环境。 在MATLAB GUI界面下实现3D模拟飞机飞行的全部代码。
     
  • gym-jsbsim：基于JSBSim飞行动力学模型的飞机控制强化学习平台
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    Gym-Jsbsim是一款集成JSBSim飞行模拟器的强化学习环境，专注于开发和测试基于飞机动力学模型的自动驾驶系统。 健身室Gym-JSBSim使用JSBSim飞行动力学模型为固定翼飞机的控制提供了强化学习环境。 Gym-JSBSim需要类似Unix的操作系统和Python 3.6版本。软件包的环境实现了OpenAI Gym界面，允许以通常的方式创建环境并与之交互，例如： ```python import gym import gym_jsbsim env = gym.make(ENV_ID) env.reset() state, reward, done, info = env.step(action) ``` Gym-JSBSim可选地使用FlightGear仿真器提供受控飞机的3D可视化。它依赖于飞行动力学模型，包括C++和Python库以及FlightGear模拟器（可视化的可选项）。此外还需要安装健身房、numpy 和 matplotlib。 首先，按照JSBSim及其库的相关文档进行安装，并从终端确认已成功安装了JSBSim。
     
  • 简称为垂起的垂直起降固定翼无人机
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    垂起是一种结合了多旋翼和固定翼特性的垂直起降固定翼无人机。它能够在狭小空间内实现垂直起飞与降落，并具备长航时、大载重的优势，广泛应用于测绘、巡检等领域。 垂直起降固定翼无人机（简称垂起）是近年来出现的一种新型无人机类型，它能够实现无跑道条件下的正常起飞与降落或进行垂直起飞和降落。从技术发展历程来看，无人机经历了四个主要阶段：固定翼、单旋翼、多旋翼到如今的垂直起降固定翼。 相比传统固定翼无人机，垂起无人机具备以下优势： 1. **双重飞行模式**：该类无人机集成了固定的机翼和旋转叶片两种结构，在常规飞行过程中若发生意外故障时，其内置的旋翼系统能够迅速切换至自救模式以确保安全。 2. **高效实用性能**：结合了固定翼飞机的优点如长时间续航、高速度以及远距离传输能力等特性，并且载重量更大。 3. **垂直起降功能**：继承自多旋翼无人机的设计理念，垂起机型可以灵活地在狭小空间内完成起飞与降落动作，从而大大减少了对特定跑道或开阔空域的需求。 4. **低成本使用维护**：无需配备复杂的发射和回收装置，降低了总体运营成本及后勤保障难度。 5. **简易操作体验**：装备了专业的飞行控制系统和导航模块，在整个任务过程中均可实现全自主操控。用户仅需制定好航线计划即可启动作业流程，并不需要通过遥控器进行频繁干预。这不仅简化了对飞行员的专业培训要求，还提高了产品的易用性、普及度及稳定性等多个方面表现。
     
  • 飞行稳定与自动控制
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    《飞行稳定与自动控制》是一部专注于航空工程领域的专业书籍，深入探讨了飞机控制系统的设计、分析及实现方法。本书旨在帮助读者理解如何确保飞行器在各种条件下的稳定性与操控性，是航空航天工程师的重要参考文献。 这段文字涉及飞行力学和控制设计方面的国外书籍中文翻译版。
     
  • 基于STM32的航模直升机飞行控制系统设计*(2012年)
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    本论文探讨了在2012年基于STM32微控制器开发的一款航模直升机飞行控制系统的创新设计。该系统整合了先进的飞控算法与硬件优化，显著提升了航模直升机的操控性能和稳定性，为模型航空器爱好者及研究者提供了一个高效、可靠的解决方案。 本段落介绍了一种以STM32微控制器为核心的设计方案，该方案基于多传感器检测技术和自适应PID算法应用于航模直升机的飞行控制系统。首先分析了航模直升机的操作系统结构，并在此基础上建立了悬停及低速飞行时的动力学模型。随后根据动力学模型设计了姿态控制和航向控制模块。最后通过对比仿真数据与实际试飞数据，验证了该设计方案的有效性和可行性。
     
  • ADMIRE多控制面飞机模型
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    ADMIRE多控制面飞机模型是一款创新设计的飞行器模型，集成了先进的多平面控制系统。它不仅外观精美，而且操作灵活，性能卓越，为航空爱好者提供了无限可能和乐趣。 多操纵面飞机模型是一种复杂且精密的飞行器设计，通过在机翼、水平尾翼及垂直尾翼上增加额外的操作表面来提高其操控性能与稳定性。这种设计能够增强飞机对不同飞行状态下的适应能力，并优化升力分配和阻力管理，在高性能战斗机和其他先进航空器中得到广泛应用。
     
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    本项目致力于研发先进的飞机降落控制系统，旨在提升飞行安全性和效率。系统采用智能算法与传感器技术，优化飞机着陆过程中的导航和稳定性控制，减少人为错误，适应恶劣天气条件，保障乘客生命财产的安全。 飞机着陆控制系统设计涉及模型数据以及Simulink模型的M文件代码。