無(wú)人機(jī)縱向自動(dòng)控制畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、1一一一緒論緒論無(wú)人駕駛飛機(jī)簡(jiǎn)稱“無(wú)人機(jī)”，是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。機(jī)上無(wú)駕駛艙，但安裝有自動(dòng)駕駛儀、程序控制裝置等設(shè)備。地面、艦艇上或母機(jī)遙控站人員通過(guò)雷達(dá)等設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行跟蹤、定位、遙控、遙測(cè)和數(shù)字傳輸?？稍跓o(wú)線電遙控下像普通飛機(jī)一樣起飛或用助推火箭發(fā)射升空，也可由母機(jī)帶到空中投放飛行?；厥諘r(shí)，可用與普通飛機(jī)著陸過(guò)程一樣的方式自動(dòng)著陸，也可通過(guò)遙控用降落傘或攔網(wǎng)回收?？煞锤彩褂枚啻?。廣泛用于空中偵察

2、、監(jiān)視、通信、反潛、電子干擾等。無(wú)人機(jī)技術(shù)是一項(xiàng)涉及多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的綜合技術(shù)，它對(duì)通信、傳感器、人工智能和發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)有比較高的要求。如果在惡劣環(huán)境下作戰(zhàn)，它還需要有比較好的隱身能力。無(wú)人機(jī)與所需的控制、拖運(yùn)、儲(chǔ)存、發(fā)射、回收、信息接收處理裝置統(tǒng)稱為無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。無(wú)人機(jī)種類很多，不同的無(wú)人機(jī)可以完成不同的特殊任務(wù)。軍用無(wú)人機(jī)的主要用途包括：戰(zhàn)術(shù)偵察和地域監(jiān)視、目標(biāo)定位和火炮校射、電子偵察和電子干擾、通信中繼轉(zhuǎn)發(fā)、靶機(jī)和實(shí)施攻擊等。與有人飛機(jī)相

3、比，無(wú)人機(jī)具有多種優(yōu)勢(shì)：1、由于機(jī)上沒有駕駛員，因此可省去駕駛艙及有關(guān)的環(huán)控及安全救生設(shè)備，從而降低飛機(jī)的重量和成本。2、無(wú)人機(jī)在作戰(zhàn)時(shí)不會(huì)危及飛行員，更適于執(zhí)行危險(xiǎn)性高的任務(wù)。3、由于機(jī)上沒有駕駛員，飛機(jī)可以適應(yīng)更激烈的機(jī)動(dòng)和更加惡劣的飛行環(huán)境，留空時(shí)間也不會(huì)受到人所固有的生理限制。4、在使用維護(hù)方面，無(wú)人機(jī)比較簡(jiǎn)單，而且費(fèi)用低，操縱員只需在地面進(jìn)行訓(xùn)練，無(wú)需上天飛行。無(wú)人機(jī)從產(chǎn)生到現(xiàn)在已有多年，早在70年代西方就產(chǎn)生用無(wú)人機(jī)進(jìn)行對(duì)地

4、攻擊和格斗空戰(zhàn)的構(gòu)想，在美國(guó)還進(jìn)行了大量飛行試驗(yàn)，但是由于技術(shù)上的難度，使這些構(gòu)想無(wú)法實(shí)現(xiàn)。無(wú)人機(jī)存在的致命弱點(diǎn)主要有兩個(gè)：一是自主作戰(zhàn)能力差，由于無(wú)人機(jī)執(zhí)行任務(wù)時(shí)需要有人參與遙控，其自主作戰(zhàn)能力有限，因而缺乏有人飛機(jī)所具有的靈活性和適應(yīng)能力。二是完成任務(wù)的有效性低，由于控制人員對(duì)無(wú)人機(jī)所處環(huán)境的了解必須借助遠(yuǎn)距離通信，而這種遠(yuǎn)距離通信又隨時(shí)會(huì)被壓制而中斷，從而造成了人機(jī)之間無(wú)法及時(shí)、準(zhǔn)確交流信息，影響了無(wú)人機(jī)完成任務(wù)的有效性。3一一一

5、無(wú)人機(jī)系無(wú)人機(jī)系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型建立數(shù)學(xué)模型2.1假設(shè)條件條件要研究飛機(jī)動(dòng)力學(xué)模型的姿態(tài)仿真，首先必須建立飛機(jī)的數(shù)學(xué)模型。在忽略機(jī)體彈性震動(dòng)和變形的條件下，飛的運(yùn)動(dòng)可看成包含六個(gè)自由度的剛體運(yùn)動(dòng)，其中包含繞三個(gè)軸的三種轉(zhuǎn)動(dòng)(滾動(dòng)、俯仰與偏航)和沿三個(gè)軸的三種線運(yùn)動(dòng)(前進(jìn)、上下與左右)。為了確切地描述飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，必須選定合適的坐標(biāo)系。本文采用兩種坐標(biāo)系：在確定飛機(jī)的位置時(shí)，采用與地面固連的地面坐標(biāo)系（地面坐標(biāo)系）：在描述飛機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)與移動(dòng)