小型無人駕駛飛行器自主飛行控制研究.pdf

1、無人駕駛飛行器是一種由無線電遙控設(shè)備或者自身程序控制裝置操縱的飛行器。由于無人駕駛飛行器在飛行過程中不需要考慮駕駛員的生理、心理承受極限，且生產(chǎn)成本較低，便于維護(hù)。因此，目前無人駕駛飛行器已經(jīng)成為世界各國航空界的發(fā)展重點。隨著世界各國科技實力的進(jìn)步，無人駕駛飛行器目前所能執(zhí)行的任務(wù)種類越來越多，無人駕駛飛行器目前正在向智能化、集成化的方向發(fā)展。
　　本文首先從系統(tǒng)的觀點對無人駕駛飛行器自主飛行控制技術(shù)進(jìn)行了分析,并結(jié)合南京航空航天

2、大學(xué)某小型無人駕駛飛行器實際任務(wù)的需要，設(shè)計了不同的控制律，進(jìn)行仿真驗證。研究的主要內(nèi)容包括：
　　1.系統(tǒng)等級劃分：從飛行任務(wù)的角度出發(fā)，對無人駕駛飛行器自主飛行進(jìn)行了等級劃分，分成了5個不同的飛行等級，針對每個不同的等級給出定義；
　　2.總結(jié)了國內(nèi)外已知的無人駕駛飛行器自主飛行控制系統(tǒng)的有關(guān)情況，并針對已有的情況，預(yù)計了該研究方向未來的發(fā)展方向和技術(shù)特點,并利用Petri網(wǎng)理論建立了任務(wù)管理系統(tǒng)模型；
　　3.介

3、紹了一種分內(nèi)外環(huán)控制結(jié)構(gòu)：外環(huán)是位置控制,內(nèi)環(huán)是姿態(tài)控制。基于該結(jié)構(gòu)，先將雙預(yù)測PI控制方法同時用于位置和姿態(tài)的控制，接著對外環(huán)設(shè)計了三預(yù)測PI控制器。
　　4.討論了在考慮傳感器測量噪聲的情況下線性擴張狀態(tài)觀測器的設(shè)計問題，把它用于估計無人機的速度和內(nèi)外擾動，再把基于該觀測器的自抗擾控制用于位置的控制。
　　本文使用MATLAB/SIMULINK進(jìn)行了仿真，結(jié)果表明設(shè)計的控制律能很好應(yīng)對無人機質(zhì)量變化、風(fēng)的干擾、執(zhí)行機構(gòu)時