無人機(jī)飛行控制重構(gòu)技術(shù)研究.pdf

1、無人機(jī)缺乏智能控制與決策，在舵機(jī)/舵面故障后容易發(fā)生危險(xiǎn)事故。重構(gòu)飛控系統(tǒng)能夠利用剩余健康舵面抵消故障舵面的影響，保證無人機(jī)穩(wěn)定飛行和安全著陸。傳統(tǒng)方法在重構(gòu)無人機(jī)飛行控制時(shí)無法同時(shí)保證實(shí)時(shí)性和魯棒性，本文針對(duì)某型無人機(jī)單個(gè)舵機(jī)發(fā)生故障的情況，研究了具有工程實(shí)用性的飛行控制重構(gòu)方法。
　　首先，把剛體運(yùn)動(dòng)方程與合力/合力矩的計(jì)算相分離:基于剛體運(yùn)動(dòng)方程，開發(fā)了剛體運(yùn)動(dòng)通用模型;根據(jù)無人機(jī)氣動(dòng)外形特點(diǎn)，從組合舵效中分離出了單個(gè)操縱面

2、的氣動(dòng)數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)了合力/合力矩的計(jì)算。從而構(gòu)建了能反映單個(gè)舵面獨(dú)立偏轉(zhuǎn)的無人機(jī)非線性模型，為本文提供了研究環(huán)境。
　　其次，給出了舵面的配置方式，研究了該配置方式下，無人機(jī)對(duì)單個(gè)舵面故障的可重構(gòu)能力，為控制律重構(gòu)研究提供了邊界。
　　再次，給出了無人機(jī)的基本控制律，并從物理概念出發(fā)，詳細(xì)分析了單個(gè)舵機(jī)故障對(duì)基本控制律的性能約束。分析結(jié)果表明，縱向爬升/下滑模態(tài)、橫側(cè)向直飛模態(tài)偏航通道和轉(zhuǎn)彎模態(tài)滾轉(zhuǎn)通道的基本控制律無法消除故