小型无人直升机姿态混沌动力学分析

作者：齐国元^*; 黄东辉

来源：天津工业大学学报, 2019, 38(04): 51-57.

• 无人直升机
• 混沌系统
• 李雅普诺夫指数
• 分岔图

为了避免在构建小型无人直升机混沌模型时机体结构设计上发生混沌振荡,分析了悬停状态下系统的动力学特性,包括平衡点的稳定性、奇异吸引子、李雅普诺夫指数、Poincaré截面等,通过双参数分岔分析,给出了系统产生混沌振荡,拟周期振荡和稳定悬停的转动惯量参数值和参数区间;通过三线摆实验发现随意的配重可能导致系统转动惯量处于引起混沌的范围。结果表明:当转动惯量Jxx=0.29、Jyy=0.233、Jzz=0.236时,小型无人直升机结构失配,机体产生混沌行为,造成机身振荡甚至损毁;当转动惯量Jxx=0.29、0.310≤Jyy≤0.625、0.325≤Jzz≤1时,系统稳定,机体结构设计合理,使以后控制器设计的难度降低。

• 单位
  天津工业大学; 自动化学院