固定翼無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)控制律設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，無(wú)人機(jī)在人類(lèi)生活中起著越來(lái)越重要的作用。本文從工程應(yīng)用方面出發(fā)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究成果，對(duì)固定翼無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)控制律問(wèn)題展開(kāi)研究。
　　首先，在明確本文設(shè)計(jì)要求的前提下，以天行者1680航模固定翼無(wú)人機(jī)為平臺(tái)，對(duì)無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)整體方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。系統(tǒng)包括兩大部分:姿態(tài)檢測(cè)部分和控制部分。分別對(duì)每個(gè)部分所涉及的硬件進(jìn)行選型，并完成電路板制作。在硬件設(shè)計(jì)工作完成后，進(jìn)行系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。
　　其次，由于無(wú)人機(jī)

2、在執(zhí)行飛行任務(wù)時(shí)有諸多的變量，為了便于研究，對(duì)幾種常用的坐標(biāo)系進(jìn)行分析，其中包括機(jī)體坐標(biāo)系、地面坐標(biāo)系、氣流坐標(biāo)系和航跡坐標(biāo)系等，進(jìn)而確定無(wú)人機(jī)在其坐標(biāo)系下的姿態(tài)角以及其表達(dá)形式。為后續(xù)章節(jié)的工作奠定一定的基礎(chǔ)。
　　然后，在明確控制律的設(shè)計(jì)目標(biāo)、PID方法的前提下，展開(kāi)無(wú)人機(jī)姿態(tài)控制律的設(shè)計(jì)工作，本文將其分為三個(gè)部分展開(kāi)，包括縱向、橫側(cè)向通道和速度通道。縱向通道包括俯仰角和飛行高度通道，橫側(cè)向通道包括滾轉(zhuǎn)角和航向角通道。設(shè)計(jì)每個(gè)

3、通道的控制方法，繪出控制結(jié)構(gòu)圖，確定控制律的最終表達(dá)形式。之后分別對(duì)其進(jìn)行Simulink仿真，得到每個(gè)變量的仿真結(jié)果曲線和具體參數(shù)表。為飛行試飛提供一定的理論依據(jù)和保障，提高試飛的成功率。
　　最后，在試飛條件較好的情況下，對(duì)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行試飛調(diào)試，通過(guò)遙控器遙控?zé)o人機(jī)飛行，并觀察地面站界面顯示的狀態(tài)信息。試驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的方法實(shí)現(xiàn)了飛行姿態(tài)的穩(wěn)定控制，提高了無(wú)人機(jī)執(zhí)行任務(wù)時(shí)的精確性，達(dá)到了“863”課題“微