飛翼飛行平臺(tái)地面滑跑建模與航跡糾偏控制研究.pdf

1、飛翼是一種非常規(guī)的氣動(dòng)布局，是未來(lái)飛行器設(shè)計(jì)的一種方向。飛翼布局無(wú)人機(jī)在總體、氣動(dòng)、隱身、結(jié)構(gòu)等方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但飛翼布局也給無(wú)人機(jī)地面滑跑段的控制帶來(lái)了很多問題。首先飛翼布局無(wú)人機(jī)的展弦比大、機(jī)身短，升降舵操縱力臂與常規(guī)布局無(wú)人機(jī)的相比較短，因此升降舵操縱性能較差，給飛翼無(wú)人機(jī)從滑跑迅速的拉起進(jìn)行爬升的控制帶來(lái)困難。
　　 其次飛翼布局的無(wú)人機(jī)橫側(cè)向穩(wěn)定性差，方向舵效率低，給飛翼無(wú)人機(jī)由于受到擾動(dòng)而偏離跑道需要進(jìn)行糾偏控制

2、帶來(lái)困難。本文在對(duì)飛翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行詳細(xì)研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)以上問題，提出了一些控制方案，給出了相應(yīng)的控制系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)和各種控制方案的研究分析，實(shí)現(xiàn)了飛翼無(wú)人機(jī)能夠在擾動(dòng)的作用下保持在正確的跑道上，保證了無(wú)人機(jī)的正常起飛。
　　 本論文首先介紹了無(wú)人機(jī)自動(dòng)起飛著陸過(guò)程，研究了飛翼無(wú)人機(jī)起飛著陸過(guò)程的特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)飛翼無(wú)人機(jī)在地面滑跑中運(yùn)動(dòng)特性地分析，建立了飛翼無(wú)人機(jī)地面滑跑數(shù)學(xué)模型，它包含了無(wú)人機(jī)機(jī)體模型、起落架彈性

3、阻尼模型、輪胎彈性阻尼模型等，采用Matlab S 函數(shù)編寫了飛翼無(wú)人機(jī)地面滑跑仿真分析程序，它能夠?qū)崿F(xiàn)飛翼無(wú)人機(jī)地面與空中段的連續(xù)仿真。建立了前輪轉(zhuǎn)向操縱系統(tǒng)模型與主輪差動(dòng)剎車系統(tǒng)模型，為飛翼無(wú)人機(jī)航跡糾偏控制律的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
　　 然后設(shè)計(jì)了前輪轉(zhuǎn)向、主輪差動(dòng)剎車航跡糾偏控制系統(tǒng)方案，完成了相關(guān)控制律的設(shè)計(jì)，通過(guò)仿真驗(yàn)證了兩種控制方案在不同滑跑速度下的有效性，提出了低速前輪轉(zhuǎn)向、高速主輪差動(dòng)剎車航跡糾偏控制選擇方案。

4、>　　 最后建立了飛翼無(wú)人機(jī)典型爬升狀態(tài)下的數(shù)學(xué)模型，分析了飛翼無(wú)人機(jī)橫側(cè)向運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了飛翼無(wú)人機(jī)的橫側(cè)向增穩(wěn)系統(tǒng)，分析了飛翼無(wú)人機(jī)縱向運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了飛翼無(wú)人機(jī)的俯仰角和高度控制系統(tǒng)。為了使飛翼無(wú)人機(jī)以最大爬升角爬升，設(shè)計(jì)出精確軌跡跟蹤控制系統(tǒng)并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。為了保證飛翼無(wú)人機(jī)能夠快速的離地起飛，設(shè)計(jì)出拉起控制系統(tǒng)并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。
　　 大量仿真實(shí)驗(yàn)證明本文設(shè)計(jì)的控制方案和控制系統(tǒng)能夠使飛翼無(wú)人機(jī)在擾動(dòng)的作用下保