某型無(wú)人機(jī)空中階段控制律設(shè)計(jì)與仿真.pdf

1、無(wú)人機(jī)—作為智能化程度最高的一種設(shè)備，它不僅被廣泛地運(yùn)用在軍事領(lǐng)域，同時(shí)在民用領(lǐng)域也起了十分重要的作用。而飛行控制規(guī)律對(duì)于無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，它類似于無(wú)人機(jī)的大腦。因此對(duì)它的設(shè)計(jì)是整個(gè)研制過(guò)程中至為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。本文以國(guó)家某高科技項(xiàng)目為背景，進(jìn)行了如下工作和研究：
　　首先，針對(duì)無(wú)人機(jī)在空中飛行，通過(guò)對(duì)它進(jìn)行受力分析，并以剛體六自由度運(yùn)動(dòng)方程為基礎(chǔ)，綜合考慮重力、氣動(dòng)力和環(huán)境因素等對(duì)它的影響，從而建立一個(gè)非線性仿真模型；在對(duì)無(wú)人機(jī)設(shè)置相

2、應(yīng)的飛行狀態(tài)點(diǎn)之后，通過(guò)使用matlab工具對(duì)非線性模型進(jìn)行配平及線性化，得到無(wú)人機(jī)的縱向和橫側(cè)向運(yùn)動(dòng)方程。然后分別仿真和分析了存在外界干擾作用時(shí)無(wú)人機(jī)的縱向運(yùn)動(dòng)和橫側(cè)向運(yùn)動(dòng)中各運(yùn)動(dòng)參數(shù)變化過(guò)程，也即：無(wú)人機(jī)的靜穩(wěn)定性。
　　其次，根據(jù)飛機(jī)的開環(huán)特性，分別研究并給出了無(wú)人機(jī)縱向控制策略和橫側(cè)向控制策略。其中，對(duì)于無(wú)人機(jī)的縱向運(yùn)動(dòng)的控制，本文根據(jù)縱向控制策略使用了常規(guī)PID控制方法來(lái)對(duì)其縱向運(yùn)動(dòng)參數(shù)（俯仰角、高度）進(jìn)行控制。除此之外

3、，為了方便在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)增益參數(shù)的選取，本文對(duì)俯仰角保持/控制系統(tǒng)引入模糊PID控制方法。而對(duì)于高度保持系統(tǒng)，則采用了常規(guī)PID+模糊PID相結(jié)合的復(fù)合控制方式；在研究對(duì)無(wú)人機(jī)橫側(cè)向運(yùn)動(dòng)的控制時(shí)，本文對(duì)于橫側(cè)向運(yùn)動(dòng)中滾轉(zhuǎn)角控制/保持、偏航角控制/保持模態(tài)分別使用了常規(guī)PID和模糊PID控制方式；而在研究無(wú)人機(jī)的航跡姿態(tài)控制系統(tǒng)時(shí)，本文除了使用常規(guī)PID控制方法之外還使用了模糊PID與常規(guī)PID相結(jié)合的復(fù)合控制方式。最后，本文還研究了無(wú)