小型無人機控制律設計及仿真研究.pdf

1、無人機在軍事和民用領域具有廣泛的應用價值，已經(jīng)引起國內外各研究機構的高度重視，紛紛對無人機相關技術進行研究，飛行控制系統(tǒng)是無人機能夠安全飛行的基本前提。因此，研究無人機的自主飛行控制技術具有十分重要的現(xiàn)實意義。 本文的研究對象為某模型飛機，首先根據(jù)牛頓第二定理和坐標變換，并運用Aerosim仿真工具箱，建立無人機的simulink仿真模型，包括力方程組、運動方程組、力矩方程組和導航方程組模型以及氣動力計算模塊和風的干擾模型；其次

2、，在典型狀態(tài)點配平模型的基礎上依據(jù)小擾動原理對非線性模型進行線性化，從而得到狀態(tài)空間描述的縱向和橫側向線性化模型，實現(xiàn)模型降階，為控制律設計提供了模型基礎；再次，分析了LQR如何改進以便能夠進行飛行控制律設計，并采用輸出反饋線性二次最優(yōu)技術分別設計了縱向姿態(tài)保持和高度保持回路控制律，橫側向傾斜姿態(tài)保持和航向保持回路控制律，仿真結果表明，控制律具有良好的良好的動態(tài)品質和跟蹤性能；隨后，提出了基于DSP56F807為核心的自動駕駛儀方案，完