平流層飛艇平臺(tái)姿態(tài)控制研究.pdf

1、平流層飛艇平臺(tái)的研究在國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有廣闊的應(yīng)用前景,由于擁有諸多優(yōu)點(diǎn)已成為國(guó)際上的研究熱點(diǎn)。在研制平流層飛艇的諸多關(guān)鍵技術(shù)中，自主飛行控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是至關(guān)重要的。本文在國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)表的資料的基礎(chǔ)上，對(duì)空中無(wú)人飛艇的姿態(tài)控制問(wèn)題進(jìn)行研究。主要工作包括以下幾個(gè)方面：
　　 1、采用機(jī)理分析的方法，在詳細(xì)分析飛艇受力情況的基礎(chǔ)上，依據(jù)理論力學(xué)原理和運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的幾何關(guān)系建立了飛艇的六自由度非線性運(yùn)動(dòng)方程，并采用小擾動(dòng)線性化方

2、法對(duì)飛艇的運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行線性化，解耦為縱向和橫向兩組方程；
　　 2、基于確定性方法，討論了TRIAD雙矢量定姿的具體算法，給出了一種利用地磁矢量和加速度矢量聯(lián)合定姿的粗定姿算法；基于狀態(tài)估計(jì)法，通過(guò)Kalman濾波器完成陀螺/加速度計(jì)和磁強(qiáng)計(jì)方案的姿態(tài)確定系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)載體的最優(yōu)姿態(tài)估計(jì)。仿真試驗(yàn)表明，捷聯(lián)姿態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能較好，能夠滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。
　　 3、應(yīng)用滿意控制思想，研究了期望指標(biāo)扇形區(qū)域極點(diǎn)，穩(wěn)態(tài)輸出方差和動(dòng)態(tài)