Six-Degrees-of-Freedom Flight Control System Design for a Tri-Propeller VTOL UAV

J. Jim Zhu, Professor

Ohio University

Email:zhuj@ohio.edu

时间: 3月23日，下午2:30-4:30

地点: 清华FIT 1-515

Abstract

In this talk, we present the design and development of the guidance, navigation and control (GNC) system of a small vertical takeoff and landing (VTOL) unmanned air vehicle (UAV) based on a six degrees of freedom (6DOF) nonlinear dynamic model. The VTOL UAV is equipped with three propellers for vertical thrust, and thrust differential together with a set of yaw trim flaps are used for 3DOF attitude control actuation. The focus is on the 6DOF flight control algorithm design using the trajectory linearization control method, along with simulation verification and robustness tests. Hardware and software implementation of the flight controller and onboard navigation sensors will also be briefly discussed.

朱建潮教授简历

朱建潮教授1976年毕业于原北京工业大学工业自动化系。毕业后在北工大任教六年后于1982年赴美在亚拉巴马大学亨茨威尔分校（University of Alabama at Huntsville，UAH）读研，于1984，1986，1989年分别获得电机硕士，数学硕士，电机博士学位。取得博士学位后，他在UAH作了一年博士后，于1990年至2000年任教于路易斯安娜州立大学电机与计算机工程系，2000年至今任终身教授于俄亥俄大学电机与计算机科学系。朱教授的科研领域包括非线性（时变）系统控制理论，尤其在线性时变系统微分代数谱理论及轨迹线性化控制与观测方法有独到建树。在控制工程应用方面，朱教授的工作和贡献包括轨迹线性化飞行控制和机器人控制，曾于2001年主持过美航空航天局资助的第二代航天飞机的飞控系统研制开发工作（440万美元）。他还主持过20多项美国自然科学基金会，航空航天局及空军科学研究实验室的科研项目，累计科研经费数百万美元,，并与北京航空航天大学合作一项中国自然科学基金会飞行机器人科研项目。朱教授是AIAA副院士以及IEEE高级会员，共有各种学术期刊与会议论文上百篇。