小型無(wú)人機(jī)控制律設(shè)計(jì)及仿真研究.pdf

1、無(wú)人機(jī)在軍事和民用領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外各研究機(jī)構(gòu)的高度重視，紛紛對(duì)無(wú)人機(jī)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究，飛行控制系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)能夠安全飛行的基本前提。因此，研究無(wú)人機(jī)的自主飛行控制技術(shù)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文的研究對(duì)象為某模型飛機(jī)，首先根據(jù)牛頓第二定理和坐標(biāo)變換，并運(yùn)用Aerosim仿真工具箱，建立無(wú)人機(jī)的simulink仿真模型，包括力方程組、運(yùn)動(dòng)方程組、力矩方程組和導(dǎo)航方程組模型以及氣動(dòng)力計(jì)算模塊和風(fēng)的干擾模型；其次

2、，在典型狀態(tài)點(diǎn)配平模型的基礎(chǔ)上依據(jù)小擾動(dòng)原理對(duì)非線性模型進(jìn)行線性化，從而得到狀態(tài)空間描述的縱向和橫側(cè)向線性化模型，實(shí)現(xiàn)模型降階，為控制律設(shè)計(jì)提供了模型基礎(chǔ)；再次，分析了LQR如何改進(jìn)以便能夠進(jìn)行飛行控制律設(shè)計(jì)，并采用輸出反饋線性二次最優(yōu)技術(shù)分別設(shè)計(jì)了縱向姿態(tài)保持和高度保持回路控制律，橫側(cè)向傾斜姿態(tài)保持和航向保持回路控制律，仿真結(jié)果表明，控制律具有良好的良好的動(dòng)態(tài)品質(zhì)和跟蹤性能；隨后，提出了基于DSP56F807為核心的自動(dòng)駕駛儀方案，完