基于角速率陀螺的無(wú)人機(jī)簡(jiǎn)化配置控制技術(shù)研究.pdf

1、常規(guī)控制策略解決了樣例無(wú)人機(jī)基本的飛行功能問(wèn)題，但在復(fù)雜飛行環(huán)境下，當(dāng)機(jī)載傳感器發(fā)生故障時(shí)，勢(shì)必會(huì)影響飛行品質(zhì)，甚至威脅無(wú)人機(jī)飛行安全。為了提高無(wú)人機(jī)在復(fù)雜環(huán)境下的飛行性能，本文以工程應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，在常規(guī)控制策略的基礎(chǔ)之上，著重對(duì)基于角速率陀螺的無(wú)人機(jī)控制技術(shù)進(jìn)行研究。
　　首先，本文采用模塊化建模的思路建立了樣例無(wú)人機(jī)的數(shù)學(xué)模型，同時(shí)分析了無(wú)人機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性和模態(tài)特性，為后期控制律的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
　　其次，給出了以外回

2、路高度控制為核心的控制策略，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了基于角速率陀螺的縱向控制器。縱向采用互補(bǔ)濾波對(duì)高度控制增穩(wěn)，利用高度控制實(shí)現(xiàn)縱向平飛、爬升/下滑飛行模態(tài)，并且在高度控制基礎(chǔ)上增加了基于表速的速度控制律，提高了無(wú)人機(jī)全包線范圍內(nèi)飛行的安全性和魯棒性。
　　再次，設(shè)計(jì)了外回路航跡控制律，并以此建立了基于角速率陀螺的橫側(cè)向控制器。橫側(cè)向采用偏航角速率信號(hào)代替滾轉(zhuǎn)角信號(hào)，設(shè)計(jì)了基于偏航角速率控制內(nèi)回路的航跡控制律，全程利用航跡控制實(shí)現(xiàn)橫側(cè)向