平流層飛艇定點(diǎn)懸?？刂坡稍O(shè)計(jì).pdf

1、平流層飛艇可以攜帶大載荷，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間定點(diǎn)懸停，因此可以作為近空間的觀測(cè)平臺(tái)，具有較高的軍事和民用價(jià)值。平流層定點(diǎn)懸停的控制問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)觀測(cè)平臺(tái)的搭建的前提，因此本文針對(duì)平流層飛艇縱向位置控制策略進(jìn)行了設(shè)計(jì)，主要的研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)平流層飛艇六自由度完整非線性模型的建立
　　根據(jù)定點(diǎn)懸停狀態(tài)下的特點(diǎn)，進(jìn)行了一定的合理假設(shè)和簡(jiǎn)化，分析了平流層飛艇所受的外力和力矩，基于牛頓第二定律和動(dòng)量、動(dòng)量矩定理等原則建立了平流層飛艇六自

2、由度完整非線性模型，為后續(xù)章節(jié)中的控制律設(shè)計(jì)奠定了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
　　(2)平流層飛艇PID定點(diǎn)懸?？刂坡稍O(shè)計(jì)及分析
　　針對(duì)平流層飛艇的縱向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)方程，利用推力模型特點(diǎn)，將其作為抵制風(fēng)干擾的手段，從而采用先調(diào)節(jié)垂向位置再調(diào)節(jié)前向位置的控制思想進(jìn)行定點(diǎn)懸停控制。其中垂向通道內(nèi)采用內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)姿態(tài)穩(wěn)定，外環(huán)保證垂向位置回歸期望位置的雙回路PID控制方法。將熱環(huán)境變化引起的飛艇質(zhì)量變化及飛艇柔性變形考慮為不確定性影響引入模型中，驗(yàn)證P