傾転双ローター飛行体の離着陸制御戦略を改善するために、飛行制御システム内の離着陸コントローラーおよびその飛行検証実験を設計した。まず、飛行体の非線形動力学方程式に基づき、一般化力および姿勢結合の非線形要因が離着陸コントローラーの安定性に与える影響を研究し、一般化力と姿勢の積項を含む結合状態方程式を線形化して、システム制御最適化のためのフィードバックゲイン行列を得た。次に、実際の離着陸過程に対して、機載慣性計測装置および超音波測距装置で構成される測定装置を用いて、飛行体の姿勢、加速度および飛行高度を独立に測定した。最後に、離着陸コントローラーの実測飛行高度と線形化状態方程式のシミュレーションを比較し、設計したコントローラーが姿勢および飛行高度に及ぼす影響および結合状態方程式線形化の有効性を分析した。実験結果は、実測飛行高度の平均値とシミュレーション値が2 mm未満の差であり、最大値はシミュレーション値と8 mmの差があり、実測飛行高度とシミュレーションの変化傾向は一致しており、設計した離着陸コントローラーはシステム制御安定性の要件を満たすことを示している。本論文で設計した離着陸コントローラーおよび方法は、飛行体の離着陸を効果的に制御でき、実用的価値がある。

非線形システム;非線形コントローラー;傾転双ローター;無人航空機;慣性計測装置