无人机控制第三次课--无人机控制.pdf

控制科学与工程专业选修课 无人机控制系统 无人机控制 哈尔滨工业大学空间控制与惯性技术研究中心 伊国兴 本节课教学内容 1 标准大气和雷诺数 2 无人机常用坐标系及转换 3 无人机的力与力矩 4 无人机稳定性 5 无人机建模 1 标准大气及雷诺数 1.1 标准大气 1.1.1大气特性  高度增加，空气密度减小。  随着高度增加，空气压力减 小。  高度增加，气温近似线性降 低 （11000米对流层内）。  空气的湿度越大，空气的密 度越小 1 标准大气及雷诺数 1.1 标准大气 1.1.2 国际标准大气  国际标准大气，简称ISA ， 就是人为地规定一个不变的 大气环境，作为计算和试验 飞机的统一标准。  以北半球中纬度地区（北纬 35°~60°）大气物理特性 的平均值为依据，并适当加 以修正而建立。 1 标准大气及雷诺数 1.1 标准大气 1.1.2 国际标准大气  海平面高度为0 ，气温为288.15ºK、15℃或59℉。  海平面气压0 为1013.2mBar(毫巴) 或1013.2hPa(百帕) 或76mmHg(毫米 汞柱) 。  海平面空气密度0 = 1.226kg/m3 1 标准大气及雷诺数 1.1 标准大气 1.1.3 空气相对密度  空气密度 0.465 3 = (kg/m ) 273 + p 大气压力，mmHg ；t大气温度，℃  空气相对密度∆= /0 ∆= (20 − )/(20 + ) ( ≤ 13km) ∆= (20 − )/(20 + ) (13km ≤ ≤ 18km) 或 ∆= (1 − /44.3)4.253 ( ≤ 11km) ∆= 0.297−(−11)/6.336 ( ≥ 11km) 1 标准大气及雷诺数 1.1 标准大气 1.1.4 标准大气相对压力 ≤ 11km 时 5.256 1.235 = = ∆ 0 0 或 5.256 1.235 = 1 − 0.02257 = ∆ 0 ≥ 11km 时