小型高速無人機(jī)及其協(xié)同編隊(duì)控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著無人機(jī)的小型化、高速化，小型高速無人機(jī)正以它獨(dú)有的特點(diǎn)在軍事乃至民用領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的功能作用。多無人機(jī)協(xié)同編隊(duì)飛行，可提高無人機(jī)完成任務(wù)的效率，在軍事和民用方面擁有廣闊的應(yīng)用前景，正在受到愈來愈廣泛的關(guān)注。本文以實(shí)驗(yàn)室某型小型高速無人機(jī)為研究對象，開展了無人機(jī)整體的數(shù)學(xué)建模，編隊(duì)運(yùn)動建模，研究了小型高速無人機(jī)的控制律設(shè)計(jì)以及其在編隊(duì)飛行時(shí)的編隊(duì)控制設(shè)計(jì)，進(jìn)行了控制律設(shè)計(jì)的仿真試驗(yàn)并對結(jié)果進(jìn)行分析。
　　本研究首先采用六自由

2、度十二階微分方程進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，接著進(jìn)行線性化和通道解耦。基于線性化后的模型進(jìn)行了橫縱向的操穩(wěn)特性分析。其次，針對無人機(jī)的編隊(duì)運(yùn)動，分析了無人機(jī)在編隊(duì)飛行過程中所受外界干擾因素的影響，分別對基本編隊(duì)運(yùn)動以及受渦流氣動干擾下的編隊(duì)運(yùn)動分別進(jìn)行建模。對兩種建模方式下進(jìn)行仿真分析氣動干擾對編隊(duì)飛行的影響。然后，針對研究對象慣性小、阻尼小、控制難等特點(diǎn)對內(nèi)環(huán)回路進(jìn)行控制律設(shè)計(jì)。針對編隊(duì)飛行時(shí)所受外界影響大，提出了一種改進(jìn)的魯棒伺服LQR控制方法，