Análisis Dinámico y Experimento de Alas de Barrido Múltiple en un MAV de Alas en Tándem
Autores: Gao, Liang; Zhu, Yanhe; Zang, Xizhe; Zhang, Junming; Chen, Boyang; Li, Liyi; Zhao, Jie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis Dinámico y Experimento de Alas de Barrido Múltiple en un MAV de Alas en Tándem
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Tecnologías
Torques de control
Vehículos aéreos
Alas de barrido variable
Transformación
Respuesta dinámica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Las tecnologías de transformación actuales se consideran en su mayoría herramientas auxiliares, que proporcionan torques de control adicionales para mejorar la maniobrabilidad en vuelo de los vehículos aéreos no tripulados (VANT), y no pueden existir independientemente de las superficies de control tradicionales. En este artículo, proponemos un vehículo aéreo micro (MAV) de ala tándem con múltiples alas de barrido variable, que puede reducir las fuerzas e inercia adicionales y debilitar el acoplamiento dinámico entre el movimiento longitudinal y lateral mientras el MAV se transforma simétricamente para el control de cabeceo o asimétricamente para el control de alabeo, volando así sin el tradicional alerón y elevador. Primero, se realizaron experimentos de carga en el MAV para verificar la resistencia estructural de las múltiples alas de barrido variable, y los momentos de control causados por la transformación del MAV se presentaron a través de simulaciones numéricas. Luego, se investigaron los efectos causados por la transformación simétrica y asimétrica mediante simulaciones de respuesta dinámica basadas en el modelo dinámico de Kane del MAV, y también se analizaron las fuerzas e inercia adicionales generadas durante la transformación. Finalmente, se llevaron a cabo experimentos de respuesta dinámica y experimentos de vuelo en lazo abierto. Los resultados experimentales demostraron que el modo de transformación en este estudio podría debilitar el acoplamiento entre la dinámica longitudinal y lateral y que era factible para el control de actitud sin el tradicional alerón y elevador mientras volaba.
Descripción
Las tecnologías de transformación actuales se consideran en su mayoría herramientas auxiliares, que proporcionan torques de control adicionales para mejorar la maniobrabilidad en vuelo de los vehículos aéreos no tripulados (VANT), y no pueden existir independientemente de las superficies de control tradicionales. En este artículo, proponemos un vehículo aéreo micro (MAV) de ala tándem con múltiples alas de barrido variable, que puede reducir las fuerzas e inercia adicionales y debilitar el acoplamiento dinámico entre el movimiento longitudinal y lateral mientras el MAV se transforma simétricamente para el control de cabeceo o asimétricamente para el control de alabeo, volando así sin el tradicional alerón y elevador. Primero, se realizaron experimentos de carga en el MAV para verificar la resistencia estructural de las múltiples alas de barrido variable, y los momentos de control causados por la transformación del MAV se presentaron a través de simulaciones numéricas. Luego, se investigaron los efectos causados por la transformación simétrica y asimétrica mediante simulaciones de respuesta dinámica basadas en el modelo dinámico de Kane del MAV, y también se analizaron las fuerzas e inercia adicionales generadas durante la transformación. Finalmente, se llevaron a cabo experimentos de respuesta dinámica y experimentos de vuelo en lazo abierto. Los resultados experimentales demostraron que el modo de transformación en este estudio podría debilitar el acoplamiento entre la dinámica longitudinal y lateral y que era factible para el control de actitud sin el tradicional alerón y elevador mientras volaba.