無人機飛行控制重構(gòu)技術(shù)研究.pdf

1、無人機缺乏智能控制與決策，在舵機/舵面故障后容易發(fā)生危險事故。重構(gòu)飛控系統(tǒng)能夠利用剩余健康舵面抵消故障舵面的影響，保證無人機穩(wěn)定飛行和安全著陸。傳統(tǒng)方法在重構(gòu)無人機飛行控制時無法同時保證實時性和魯棒性，本文針對某型無人機單個舵機發(fā)生故障的情況，研究了具有工程實用性的飛行控制重構(gòu)方法。
　　首先，把剛體運動方程與合力/合力矩的計算相分離:基于剛體運動方程，開發(fā)了剛體運動通用模型;根據(jù)無人機氣動外形特點，從組合舵效中分離出了單個操縱面

2、的氣動數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)了合力/合力矩的計算。從而構(gòu)建了能反映單個舵面獨立偏轉(zhuǎn)的無人機非線性模型，為本文提供了研究環(huán)境。
　　其次，給出了舵面的配置方式，研究了該配置方式下，無人機對單個舵面故障的可重構(gòu)能力，為控制律重構(gòu)研究提供了邊界。
　　再次，給出了無人機的基本控制律，并從物理概念出發(fā)，詳細分析了單個舵機故障對基本控制律的性能約束。分析結(jié)果表明，縱向爬升/下滑模態(tài)、橫側(cè)向直飛模態(tài)偏航通道和轉(zhuǎn)彎模態(tài)滾轉(zhuǎn)通道的基本控制律無法消除故