Z字形无人机的控制方法研究

发布时间：2025-01-14 18:04

　　无人机因成本低、损耗低、可重复使用和机动性高的特点,广泛应用于现代生活和军事的多种领域。为了设计Z字形无人机的飞行控制律,研究半实物仿真在无人机上的应用,形成一套从给定无人机参数到建立其飞行控制律并仿真的通用方法,展开了研究。首先,通过对无人机空中飞行的分析,建立了描述无人机飞行状态的非线性微分方程,使用飞机气动计算程序DATCOM计算了建立无人机数学模型必要的气动数据,利用小扰动线性化方法将非线性方程线性化,从而建立无人机的线性模型。其次,利用观察特征根和加入干扰脉冲两种方式判断无人机的稳定性。分析证明,无人机数学模型具有稳定性,可以设计控制律。因此,设计了无人机的纵向和横侧向控制策略,并使用MATLAB/Simulink进行仿真分析。其中,控制算法使用常规PID控制和模糊自适应PID控制。实验证明,使用常规PID虽也能完成控制任务,但模糊自适应PID拥有更大的优势。最后,将传统仿真和半实物仿真进行对比,分析了半实物仿真的优势。选择了半实物仿真系统的各个组成部分,并搭建半实物仿真系统,通过半实物仿真器仿真曲线和三轴转台实时变化分析控制律性能。实验证明,所设计控制律能很好地完成控制任务,...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1“翼龙”无人机和“翔龙”无人机

稚璞福??为增加无人机的功能提供了条件。并且，无人机的调试只会有经济损失，几乎不会有人员伤亡，这也是无人机的设计更加自由的原因之一。最后，无人机的应用范围很广，无论在日常生活还是军事中，都可以发挥巨大作用。随着我国航空技术的不断发展，无人机的发展也十分迅猛。军用无人机的研发投入和....

图2-1无人机DATCOM程序

12首先学习该程序附带的编程语法等帮助文件，然后通过编程的方式将无人机的外形参数按照其编程格式要求写入输入文件中，运行DATCOM程序后将自动输出含有各项气动数据的输出文件。输入文件如图2-1所示。图2-1无人机DATCOM程序经过编译，得到无人机气动参数。本文所选无人机的主要气....

图3-1常规PID控制结构图

19第3章模糊自适应PID控制器设计无人机的控制算法是无人机控制系统的核心所在，为了获得良好的飞行性能与稳定的自动驾驶仪，需要选择合适的控制算法。对于无人机控制，工程上一般选用经典PID算法，但本文意在设计一套通用的无人机建模与控制方法，考虑到不同人员在建模过程可能会出现某些差错....

图3-2模糊控制系统结构图

21Tk。最后即可使用表3-2进行计算。表3-2临界比例度法整定公式控制器类型比例度δTITDP2δk－－PI2.2δk0.85Tk－PID1.7δk0.5Tk0.125Tk3.2模糊自适应PID控制3.2.1模糊控制原理模糊逻辑是一种用于专家系统和过程控制的基于规则的决策方法，....

本文编号：4026984