小型无人机姿态控制策略研究与实现

发布时间：2017-12-16 01:23

  本文关键词：小型无人机姿态控制策略研究与实现

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【摘要】：无人机以其独特的优势越来越多地应用于军事、工农业生产、灾难救援等诸多领域,因此对于无人机的研究成为近年来的热点,尤其是针对无人机控制方法的研究更是越来越深入。但多数控制方法的研究成果限于仿真验证,与工程实践脱节。本文针对某小型喷气式无人机设计了方便应用于工程实践的控制策略。首先,根据飞行器空间飞行相关理论,构建无人机飞行的数学模型。对数学模型进行线性化和简化处理得到无人机横向、纵向传递函数。将所研究的无人机具体气动特性参数代入传递函数模型,得到所研究的无人机的传递函数。其次,根据被控无人机的传递函数设计控制器。对所研究无人机纵向、横向传递函数分析,采用比例加微分反馈的控制方法,增大系统阻尼。再次,搭建控制系统硬件平台。采用包括主控制器与副控制器的双控制器作为控制核心,使传感器读取与控制运算、控制量输出等工作被合理分配,以期能够完成比较复杂的控制任务同时降低对单个CPU的性能要求。进行传感器选型、电源电路设计、接口电路设计等,完成原理图及PCB设计。然后,编程实现所设计的控制算法。对所设计的连续控制器进行离散化,完成控制算法的函数编写。最后,进行软硬件综合测试与调试。实践结果表明,本文设计的控制策略,能够达到了预期控制效果,而且简单容易实现,对于小型无人机尤其是喷气式无人机、军用靶机等控制策略的研究和工程实践具有较高的借鉴价值。
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V249.12

【共引文献】

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本文编号：1294186