基于滑模變結(jié)構(gòu)理論的平流層平臺姿態(tài)控制.pdf

1、本文以我國平流層通信平臺項(xiàng)目為背景，對空中無人飛艇的姿態(tài)控制問題進(jìn)行研究。 首先，作為設(shè)計(jì)姿態(tài)控制器的基礎(chǔ)，對飛艇進(jìn)行數(shù)學(xué)建模是至關(guān)重要的；其次，圍繞如何提高系統(tǒng)抗干擾能力，本文基于滑模變結(jié)構(gòu)理論進(jìn)行姿態(tài)控制器的設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容如下： 采用機(jī)理分析的方法對飛艇進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。作為一種浮空器，飛艇體積龐大、速度緩慢，受力情況與飛機(jī)等高速飛行器不同。詳細(xì)分析了飛艇所受到的外力和外力矩；然后依據(jù)力學(xué)基本原理，結(jié)合運(yùn)動參數(shù)之間的

2、幾何關(guān)系建立了飛艇動力學(xué)方程和運(yùn)動學(xué)方程；最后采用小擾動法將飛艇運(yùn)動方程線性化，同時(shí)分為縱向和橫側(cè)向兩組，作為設(shè)計(jì)控制器的模型。 無人飛艇的姿態(tài)控制要求飛艇在巡航或駐空過程中，姿態(tài)角受到擾動以后，能夠自動調(diào)節(jié)到原來位置，并具有良好的動態(tài)品質(zhì)。飛艇姿態(tài)控制器分為俯仰姿態(tài)控制器和偏航姿態(tài)控制器兩種，分別對俯仰角和偏航角進(jìn)行控制。在進(jìn)行控制器的設(shè)計(jì)過程中，采用等速趨近律和指數(shù)趨近律進(jìn)行正常運(yùn)動段的設(shè)計(jì)，采用極點(diǎn)配置法進(jìn)行滑動模態(tài)段的