舰载无人机自动着舰自适应容错控制研究
发布时间：2020-12-04 20:57
舰载无人机故障会直接影响无人机着舰结果,该问题是自动着舰控制技术的一大难点。本文针对发生故障的舰载无人机的自动着舰问题,对自动着舰自适应容错控制进行研究,主要研究内容有:根据舰载无人机的的主要性能参数以及运动方程组,建立非线性、线性数学模型。设计自动着舰控制系统总体结构,采用常规控制方法,对受复杂环境干扰的无人机着舰过程进行分析,为后文设计自动着舰自适应容错控制系统奠定基础。在分析了舰载无人机的垂尾损伤、执行器卡死两种故障形式后,分别就其对舰载无人机着舰的影响进行分析。垂尾受损后,无人机的气动系数发生不确定变化,难以精确获得舰载无人机模型参数,危害着舰安全。执行器卡死时,无人机控制输入无法达到期望值,影响着舰过程。考虑到垂尾受损时舰载无人机的模型参数出现不确定变化,将自适应容错控制方法引入自动着舰控制系统。自动着舰自适应容错控制系统包括制导律、自适应容错飞控系统。状态反馈输出跟踪控制器是飞控系统的标称控制器,其参数通过自适应律不断更新,可保障舰载无人机在垂尾受损时安全精准着舰。针对升降舵卡死、副翼卡死两种执行器故障,设计自动着舰自适应容错控制系统。为放宽模型匹配条件,状态反馈输出跟踪的...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
飞机在兰利号上着舰无人机（UAV，UnmannedAerialVehicle）是一种非载人飞行器，通过无线电设备以及自身
发展方向之一。究现状机自动着舰研究现状在全球范围内起步较晚，发展较慢，一开始主要作为靶机使用。载无人机 “费利皇后 Fairey Queen”，用于发射训练。在海湾战“先锋”的出色表现展示了无人机在海战方面的巨大优势。由此得到世界各国海军的重视。相关技术发展至今，世界各国研制了许多性能优良的型号。2006的无人机“苍鹭 TP”无人机完成首航。以色列航空公司称之为全人机，其航程可覆盖包括伊朗在内的海湾地区。在加沙战争期间侦察任务。美军的 X-47B 作为一款重型无人机，展示了美军世界2013 年 5 月 14 日，X-47B 在“布什”号航母上弹射起飞，三天同年 7 月 10 日，X-47B 首次在大西洋上成功降落在“布什”号航研究史上具有划时代意义。
图 1.3 MQ-25“黄貂鱼”无人机研制领域，我国虽起步较晚，但同样取得一系列成果。2017 年模型公开，除了可以应用于我国空军，还可能会装备在我国海军的航母-4”无人机完成了多型弹药实弹打靶试验，可用于侦察、监视及对地攻载无人机的备选机型，改装成为一款舰载无人加油机。杂的着舰环境，需要可靠的自动着舰系统确保舰载无人机安全着舰。舰的发展基于有人机的自动着舰系统，美国海军确定将有人机的联合精密LS，Joint Precision-Approachand Landing System）作为第一代舰载无人机LS 采用差分 GPS 信息引导无人机着舰，也有学者提出基于视觉的引导方导技术的局限。但是，视觉引导技术在恶劣天气下很难精准地跟踪目标着舰，GPS 和红外视觉导引相结合的组合导航技术应运而生。舰载无人时，首先需根据无人机初始点到目标点可行的运动轨迹生成着舰基准轨置误差，最后通过自动着舰控制系统，位置误差信号转换为指令信号，成着舰。人机的自动着舰控制系统包括制导律和飞行控制系统，是自动着舰系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]控制性能精确可控的自适应鲁棒容错控制方法研究[J]. 袁博,杨军,杨博远. 导航定位与授时. 2018(01)
[2]舰载机自动着舰引导与控制研究进展[J]. 甄子洋,王新华,江驹,杨一栋. 航空学报. 2017(02)
[3]舰载机着舰侧回路混合H∞/H2模型参考LPV控制[J]. 朱齐丹,闻子侠,张智,刘志林. 哈尔滨工程大学学报. 2013(01)
[4]基于神经网络的舰载无人直升机着舰控制研究[J]. 郭署山,袁锁中. 电子科技. 2010(09)
[5]舰载无人机的发展[J]. 赵涛. 舰船电子工程. 2010(04)
[6]舰载飞机着舰精确轨迹跟踪控制研究[J]. 袁锁中,杨一栋. 飞行力学. 2000(01)
博士论文
[1]舰载机着舰风险分析与控制策略研究[D]. 王立鹏.哈尔滨工程大学 2017
[2]舰载机故障状态下着舰容错控制策略研究[D]. 孟雪.哈尔滨工程大学 2017
[3]基于自适应滑模的近空间飞行器容错控制技术研究[D]. 赵静.南京航空航天大学 2013
硕士论文
[1]无人机飞行PID控制及智能PID控制技术研究[D]. 李玮.南京理工大学 2004
本文编号：2898230
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
飞机在兰利号上着舰无人机（UAV，UnmannedAerialVehicle）是一种非载人飞行器，通过无线电设备以及自身
发展方向之一。究现状机自动着舰研究现状在全球范围内起步较晚，发展较慢，一开始主要作为靶机使用。载无人机 “费利皇后 Fairey Queen”，用于发射训练。在海湾战“先锋”的出色表现展示了无人机在海战方面的巨大优势。由此得到世界各国海军的重视。相关技术发展至今，世界各国研制了许多性能优良的型号。2006的无人机“苍鹭 TP”无人机完成首航。以色列航空公司称之为全人机，其航程可覆盖包括伊朗在内的海湾地区。在加沙战争期间侦察任务。美军的 X-47B 作为一款重型无人机，展示了美军世界2013 年 5 月 14 日，X-47B 在“布什”号航母上弹射起飞，三天同年 7 月 10 日，X-47B 首次在大西洋上成功降落在“布什”号航研究史上具有划时代意义。
图 1.3 MQ-25“黄貂鱼”无人机研制领域，我国虽起步较晚，但同样取得一系列成果。2017 年模型公开，除了可以应用于我国空军，还可能会装备在我国海军的航母-4”无人机完成了多型弹药实弹打靶试验，可用于侦察、监视及对地攻载无人机的备选机型，改装成为一款舰载无人加油机。杂的着舰环境，需要可靠的自动着舰系统确保舰载无人机安全着舰。舰的发展基于有人机的自动着舰系统，美国海军确定将有人机的联合精密LS，Joint Precision-Approachand Landing System）作为第一代舰载无人机LS 采用差分 GPS 信息引导无人机着舰，也有学者提出基于视觉的引导方导技术的局限。但是，视觉引导技术在恶劣天气下很难精准地跟踪目标着舰，GPS 和红外视觉导引相结合的组合导航技术应运而生。舰载无人时，首先需根据无人机初始点到目标点可行的运动轨迹生成着舰基准轨置误差，最后通过自动着舰控制系统，位置误差信号转换为指令信号，成着舰。人机的自动着舰控制系统包括制导律和飞行控制系统，是自动着舰系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]控制性能精确可控的自适应鲁棒容错控制方法研究[J]. 袁博,杨军,杨博远. 导航定位与授时. 2018(01)
[2]舰载机自动着舰引导与控制研究进展[J]. 甄子洋,王新华,江驹,杨一栋. 航空学报. 2017(02)
[3]舰载机着舰侧回路混合H∞/H2模型参考LPV控制[J]. 朱齐丹,闻子侠,张智,刘志林. 哈尔滨工程大学学报. 2013(01)
[4]基于神经网络的舰载无人直升机着舰控制研究[J]. 郭署山,袁锁中. 电子科技. 2010(09)
[5]舰载无人机的发展[J]. 赵涛. 舰船电子工程. 2010(04)
[6]舰载飞机着舰精确轨迹跟踪控制研究[J]. 袁锁中,杨一栋. 飞行力学. 2000(01)
博士论文
[1]舰载机着舰风险分析与控制策略研究[D]. 王立鹏.哈尔滨工程大学 2017
[2]舰载机故障状态下着舰容错控制策略研究[D]. 孟雪.哈尔滨工程大学 2017
[3]基于自适应滑模的近空间飞行器容错控制技术研究[D]. 赵静.南京航空航天大学 2013
硕士论文
[1]无人机飞行PID控制及智能PID控制技术研究[D]. 李玮.南京理工大学 2004
本文编号：2898230
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