無人飛行器控制參數離線優(yōu)化與在線調整研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、無人飛行器在軍事、民用范圍內都體現(xiàn)出了巨大的應用市場和成績,已成為一個熱門的技術研究方向,受到了世界各國的高度重視。飛行控制律參數的選擇和優(yōu)化是無人飛行器飛行控制系統(tǒng)設計中的核心問題之一,直接影響無人飛行器執(zhí)行任務的效果和飛行安全。研究無人飛行器自動飛行控制律參數整定和實時調整方法具有極其重要的應用價值。
  論文針對無人飛行器飛行控制律參數難以整定,需要隨著飛行狀態(tài)和外界擾動情況進行實時調整以消除控制偏差的難題,采用參數離線優(yōu)化

2、和在線調整相結合的研究思路,首先對無人機控制系統(tǒng)進行了建模和仿真分析,討論了飛行狀態(tài)改變和外界風場擾動對無人機飛行控制效果的影響及對控制參數調整的需求;提出了改進后的混合模擬退火粒子群優(yōu)化算法來對參數進行離線整定和優(yōu)化;設計了舵面平衡位置參數實時偏差修正算法,消除由飛行狀態(tài)改變導致的控制系統(tǒng)偏差;針對側風擾動影響,采用基于地速的制導算法,結合實時控制參數調整算法,修正航跡控制偏差;最后對研究成果進行了仿真和飛行試驗驗證。
  針對

3、飛行控制律參數難以整定的問題,研究粒子群優(yōu)化算法,進行了單個粒子運動軌跡的收斂性分析和參數敏感性分析,提出了改進后的模擬退火算法;采用復雜函數對改進后的算法進行了仿真測試。并基于研究的無人機模型進行了的控制參數優(yōu)化,對優(yōu)化結果進行了仿真分析,結果令人滿意。
  而實際飛行狀態(tài)改變后,無人機舵面平衡位置需要進行實時修正,否則將引起控制系統(tǒng)偏差。論文對平衡位置修正方法進行了研究,包括理論計算、傳統(tǒng)積分算法等,在積分算法的基礎上進行了改

4、進,提出了平衡位置參數實時修正算法,對無人機縱向和橫航向的控制仿真結果驗證了提出的實時修正算法的有效性。
  針對實際飛行中側風擾動會導致航跡控制偏差的問題,論文采用基于地速的制導算法消除側風影響,同時引入控制偏差對控制律參數的修正算法,減小超調,提高航跡跟蹤的精度;并提出了根據地速實時調整航向控制指令的方法,加快無人機在順風條件下的航線跟蹤速率。
  為了檢驗所研究內容的有效性,通過搭載自主研發(fā)自駕儀的試驗無人機,分別圍繞

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