小型無人搜救飛艇的控制系統(tǒng)研究.pdf

1、無人飛艇是依靠空氣浮力原理升空的、通過推進(jìn)裝置可操縱機(jī)動飛行的一種輕于空氣的無人航空器。無人飛艇具有優(yōu)良的飛行特性、低廉的維護(hù)費用、超長的續(xù)航時間、良好的安全性以及低功耗、低噪聲、環(huán)保無污染等諸多優(yōu)點，成為現(xiàn)有偵察衛(wèi)星和無人機(jī)之外的一個重要補充，引起了世界上各個國家的重視。無人飛艇作為新興的無人航空器無論在國防領(lǐng)域還是國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有著很高的應(yīng)用價值，尤其在當(dāng)前的空中搜救領(lǐng)域更是潛力巨大，因此迫切需要加強(qiáng)小型無人飛艇在空中搜救領(lǐng)域的研究

2、。
　　本論文以小型無人飛艇為研究對象，簡單介紹了飛艇的結(jié)構(gòu)和飛行原理，綜合比較了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，研究并建立了無人飛艇的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上對小型無人飛艇的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行了研究。
　　首先根據(jù)本文小型無人飛艇的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行力學(xué)分析，通過運動學(xué)和動力學(xué)分析得出小型無人飛艇的運動方程并進(jìn)一步建立飛艇的六自由度數(shù)學(xué)模型。然后進(jìn)行小型無人搜救飛艇的總體方案設(shè)計，硬件系統(tǒng)部分采用AVR Mega8作為飛行控制系統(tǒng)核心，

3、對數(shù)據(jù)采集處理、無線通信、驅(qū)動等其他模塊進(jìn)行了電路設(shè)計；軟件系統(tǒng)部分采用模塊化設(shè)計，按不同功能劃分了各個模塊并對各個模塊分別進(jìn)行了軟件流程設(shè)計。在論文的最后使用PID控制算法對無人飛艇的控制律進(jìn)行了研究，設(shè)計了無人飛艇的俯仰和偏航兩種姿態(tài)的控制律，并利用MATLAB進(jìn)行了控制律的仿真，驗證了系統(tǒng)方案的可行性。
　　本文的重點在于研究并設(shè)計了一個無人搜救飛艇的控制系統(tǒng)，從理論上驗證了該系統(tǒng)的可行性，對小型無人飛艇在空中搜救領(lǐng)域的應(yīng)用