資源描述：
《小型固定翼無人機自主飛行控制律設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文小型固定翼無人機自主飛行控制律設(shè)計RESEARCHONCONTROLALGORITHMOFSMALLUNNMANNEDAIRCRAFTINAUTOMATICFLYING劉彥博哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年6月國內(nèi)圖書分類號：V279.2學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號:629密級：公開工程碩士學(xué)位論文?小型固定翼無人機自主飛行控制律設(shè)計?碩士研究生：劉彥博導(dǎo)師：關(guān)英姿教授申請學(xué)位：工程碩士學(xué)科：飛行器設(shè)計所在單位：航天工程系答辯日期：2015年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedI
2、ndex:V279.2U.D.C.:629DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONCONTROLALGORITHMOFSMALLUNNMANNEDAIRCRAFTINAUTOMATICFLYINGCandidate：LiuYanboSupervisor：Prof.GuanYingziAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：SpacecraftDesignAffiliati
3、on：Dept.ofAstronauticsEngineeringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要無人機由于其特有的品質(zhì)在軍用和民用領(lǐng)域有著極其廣闊的發(fā)展前景。提高無人機對給定航跡的跟蹤能力對于提高無人機的應(yīng)用前景有著重要的影響。為此本文研究無人機的航跡跟蹤控制問題。主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：首先，為了便于研究，建立了完整的小型固定翼無人機的
4、數(shù)學(xué)模型?？紤]到小型無人機氣流擾動速度占其巡航速度比重較大，航跡保持和控制均需考慮風(fēng)擾因素，因此數(shù)學(xué)模型中給出了風(fēng)力干擾模型。其次，在固定翼無人機非線性數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了內(nèi)環(huán)姿態(tài)控制傳遞函數(shù)，考慮到小型固定翼無人機易受擾動的特點，采用增益調(diào)度控制策略，選擇若干特征點進行了內(nèi)環(huán)滾轉(zhuǎn)、偏航和俯仰通道的控制器設(shè)計。然后，將外環(huán)的位置保持分成縱向高度通道、側(cè)向航向通道以及空速通道分別進行研究?？紤]到無人機飛行空速易變，高度的保持與飛行空速依賴關(guān)系緊密所以將高度和飛行空速作為整體進行控制，并根據(jù)偏離給定高度大
5、小的不同，設(shè)計了分段控制的高度保持策略。航向通道作為對無人機執(zhí)行任務(wù)有重要影響的一環(huán)，設(shè)計了增益調(diào)度控制策略。為了解決小型固定翼無人機在氣流擾動情況下的制導(dǎo)問題，采用矢量場制導(dǎo)方法，根據(jù)Dubins航跡飛行的特點設(shè)計了直線及圓弧航跡的跟蹤策略。最后，設(shè)計了由PC/104及工業(yè)控制計算機組成的小型固定翼無人機控制算法驗證半實物實時仿真平臺，對半實物實時平臺的實時性、數(shù)據(jù)通信技術(shù)以及多線程技術(shù)進行了研究，并對設(shè)計的全部算法進行仿真分析。仿真的結(jié)果表明設(shè)計的控制器在擾動情況下有良好的控制效果，在風(fēng)干擾情況下設(shè)計
6、的矢量場制導(dǎo)方法能夠?qū)崿F(xiàn)對Dubins航跡的跟蹤。關(guān)鍵詞：小型固定翼無人機；增益調(diào)度控制；航跡跟蹤；矢量場制導(dǎo)-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractUnmannedaerialvehicles(UAVs),largeandsmall,havedemonstratedtheirusefulnessinmilitaryapplications.Furthermore,therearenumerouspotentialusesforUAVsincivilandcommercialapplicati
7、onsandtheprospectsforbroadimpactarestrong.ToextendtheusefulnessofUAVsbeyondtheircurrentapplications,thecapabilitytoplanpathsandtofollowthempreciselyisofgreatimportance.Thisarticleresearchontheunmannedaircraftvehicles’pathfollowingproblems,especiallydealwi
8、ththecontrolandguidanceproblem.Theresearchaboutthisarticleincludethefollowingaspects:Firstly,inordertosimplifytheresearch,anintegralmathematicalmodelofsmallfixed-wingUAVshasbeengave.Includingthedefinitionofthecoordi
