基于Pixhawk飞控板的固定翼模型飞机控制技术研究

发布时间：2020-08-18 07:13

【摘要】：固定翼无人机以其续航能力强、飞行半径大、巡航速度快、载重能力强等优势无论是在军事还是民用商用等领域都被广泛的应用。固定翼机与旋翼机和直升机相比有着自己独特的优势,其主要通过螺旋桨的转动,由飞机机翼产生的上下压力差提供升力来进行飞行,并通过调节各舵面来完成飞机的起飞、快速直飞、盘旋、翻滚、转弯、降落等一系列飞行动作。但是固定翼无人机由于其存在的特殊的动力学特性再加上其控制系统是一个非线性强耦合的系统,为固定翼机实现稳定的姿态控制增加了难度。本文主要是在研究固定翼机轨迹跟踪的基础上加入滑模控制方法,利用滑模变结构设计提高飞行控制的鲁棒性与轨迹跟踪的准确性。本文以实验室无人机试验平台为基础进行了以下几方面的研究：1.文章首先讲述了固定翼UAV (Unmanned Aerial Vehicle)在国内外的发展历史、研究背景、控制技术的发展状况,并介绍了几种在无人机领域所经常使用的控制方法。2.对本试验系统进行详细的讲解,针对飞控系统的组成介绍了各功能部件的选型、各部件的功能原理,固定翼UAV硬件系统的设计和搭建,详细讲解了硬件原理图的组成与设计原则,并介绍了主要芯片的选型和关键电路的搭建。介绍了本无人机系统的硬件系统搭建、软硬件平台测试、飞行试验的准备、进行飞行试验,展示了飞行试验的成果。3.讲解固定翼机的飞行原理,并建立了固定翼机的数学模型,介绍无人机的控制方法研究,在固定翼控制算法的研究中加入了滑模控制技术。并对提出的控制算法进行MATLAB建模仿真试验,分析仿真结果分析控制算法的可行性。
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V249.1

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本文编号：2795914