飛機(jī)航跡傾角高精度跟蹤控制算法研究.pdf

1、無(wú)人機(jī)具有成本低、靈活性、任務(wù)范圍廣和無(wú)人員傷亡等諸多優(yōu)點(diǎn)，在軍事和民用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。無(wú)人機(jī)的快速發(fā)展使得無(wú)人機(jī)飛行自動(dòng)控制技術(shù)研究變得更加重要。
　　作為實(shí)現(xiàn)飛行高度機(jī)動(dòng)的一種控制手段，航跡傾角控制具有對(duì)氣流擾動(dòng)影響不敏感等優(yōu)點(diǎn)，是無(wú)人機(jī)控制律設(shè)計(jì)需要考慮的最重要模態(tài)之一。傳統(tǒng)的僅僅依靠反饋的PID控制方案忽略了飛機(jī)非最小相位特性的影響，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部動(dòng)態(tài)的振蕩和較大的控制誤差，也可能導(dǎo)致升降舵面的飽和，進(jìn)而危及飛行安全。本

2、論文重點(diǎn)研究航跡傾角高精度跟蹤控制問(wèn)題。首先，建立了飛機(jī)空中全量運(yùn)動(dòng)方程模型，并對(duì)該模型進(jìn)行了配平和線性化處理。在此基礎(chǔ)上分析了飛機(jī)的非最小相位特性，并指出航跡傾角控制的設(shè)計(jì)難點(diǎn)。其次，設(shè)計(jì)了傳統(tǒng)PID控制器，并進(jìn)行了仿真檢驗(yàn)。根據(jù)仿真結(jié)果，進(jìn)一步分析了這種PID控制器不能解決非最小相位問(wèn)題的原因及其具體現(xiàn)象，并提出了基于理想內(nèi)模的控制方法。然后，設(shè)計(jì)了基于理想內(nèi)模和擾動(dòng)估計(jì)器的滑?？刂破鳎鉀Q了內(nèi)部模態(tài)具有擾動(dòng)的非最小相位控制問(wèn)題，并

3、進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。根據(jù)仿真結(jié)果，分析了理想內(nèi)模、擾動(dòng)估計(jì)器和滑?？刂破鞯男ЧＶ?，基于對(duì)傳統(tǒng)PID控制、基于擾動(dòng)估計(jì)器和理想內(nèi)模的滑?？刂七@兩種方案的綜合分析與評(píng)估，設(shè)計(jì)了基于理想內(nèi)模的PID控制器。通過(guò)仿真和與常規(guī)PID控制器的對(duì)比分析，檢驗(yàn)了該控制器的性能。最后，搭建了非線性控制模型在環(huán)的仿真驗(yàn)證環(huán)境，利用該環(huán)境對(duì)傳統(tǒng)PID控制器、基于理想內(nèi)模的滑模控制器和基于理想內(nèi)模的PID控制器進(jìn)行仿真和驗(yàn)證，進(jìn)一步分析與比較了這三種方案的性能