两旋翼空气动力系统（直升机）——多入多出复杂的交叉耦合控制系统

两旋翼空气动力系统（TRAS）是一个基于实验室设计的控制实验装置。在某些方面，它就相当于一架模拟直升机，从控制方面来看，这是一个高阶非线性的交叉耦合系统。

该系统架设在一个基座上，并有一个可自由旋转的杠杆构成，杠杆的两端由两个直流电机来驱动两个旋翼，从而进行水平和垂直方向上的转动。杠杆的重心设计在支点上，由4个变量来描述杠杆的状态：水平和垂直方向上的角度编码器以及相对应的角速度。还有2个额外的变量就是两个旋翼的角速度，由耦合在直流电机里的传感器提供。在一个真正的直升飞机上是依靠改变迎角来调整空气动力，但是在实验室中，这个迎角是固定的，所以空气动力由旋翼的转速变化来决定，TRAS系统的空气动力稳定性控制的控制器设计的基础就是去耦。

TRAS系统的设计是用外部基于PC的数字控制器进行控制，PC通过特制的I/O板卡以及电源接口与位置、速度传感器、电机进行通信。I/O板卡由Matlab/Simulink下RTW环境中的实时软件进行控制。随机提供一个可实时运行的演示程序。

硬件：

电机：PWM控制的12V直流电机

杠杆位置传感器：增量编码器

旋翼角速度传感器

RT-DAC I/O 内置PCI板卡或者外置USB板卡（PWM控制和编码器逻辑储存在XILINX芯片中）

尺寸：

500*500*650mm