多旋翼无人机设计评估与演进

无人机尤其是民用无人机在近年来发展十分迅速,应用范围非常广泛,相比较有人机而言具有成本低、机动灵活、适应性强、飞行场地要求低等无可比拟的优点。现如今,各种样式的无人机层出不穷,固定翼无人机、多旋翼无人机、直升机、倾转旋翼无人机等相继涌现,各型无人机各有优缺点,适应场合各有不同。多旋翼无人机可以垂直起飞和降落并且具备可悬停的特点,但是平飞速度慢,航程短;固定翼无人机平飞速度快,航程远,而垂直起降(VTOL)飞行器恰到好处的将两者的优点结合在一起,同时具备垂直起降和可悬停与高速平飞与航程远等优点,具有很广阔的应用前景。本文的主要工作内容如下:1.文章首先综述了不同种类的无人机的在国内外的发展历史、研究背景、优缺点、应用场合和控制方法,针对目前存在的一些主要问题提出了本文的研究内容。2.在给定的总体质量、电池容量、负载、续航时间等性能参数下设计了一款八旋翼无人机,使用SolidWorks软件绘制三维图并出渲染效果图,最终确定特征尺寸。3.在无人机设计过程中,广泛使用数值分析方法对所设计的机械结构进行强度分析,评估验证在满负载条件下是否会发生结构的破坏。本文使用ANSYS有限元分析软件对设计的八旋翼无人机进行结构力学的有限元分析,在最大拉力条件下验证八旋翼无人机的飞行安全可靠性。4.对混合式VTOLUAV进行模型分析,根据飞行力学和牛顿-欧拉方程建立它的动态数学模型,最后使用MATLAB进行了仿真控制研究。