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摘要
鸽子飞行时常采用变频率和变振幅模式来操控翅膀扑动与扭转以达到高效飞行的目的。为了给研究扑翼机控制和分配算法提供通用的设计验证平台，建立包含3个控制输入自由度的仿鸽扑翼机动力学模型，并开展开闭环模型有效性验证。考虑机翼运动惯性力和力矩，基于Kane方程建立仿鸽扑翼机的纵向多刚体非线性模型。选择升降舵偏转角、机翼扑动角振幅和机翼扭转角振幅作为控制输入，定义机翼定周期扑动的操纵机制，估算面向控制模型所需的气动导数和操纵导数，建立面向控制的仿鸽扑翼机线性时变周期系统模型。基于Floquet理论对线性时变周期系统模型进行动稳定性分析，结果与开环时域仿真一致。从闭环角度对模型有效性和适应性进行验证，仿真表明，所建模型能有效反映仿鸽扑翼机时变周期动力学特性，并能支撑控制分配方法的设计研究。
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