小型固定翼無(wú)人機(jī)制導(dǎo)系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì).pdf

1、固定翼無(wú)人機(jī)因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于軍用和民用領(lǐng)域。高品質(zhì)的飛行控制系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)能完成復(fù)雜任務(wù)的關(guān)鍵。制導(dǎo)控制系統(tǒng)是飛行控制系統(tǒng)的核心子系統(tǒng)之一，是無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)航跡追蹤或目標(biāo)跟蹤的關(guān)鍵。因此，對(duì)控制和制導(dǎo)技術(shù)的研究具有十分重要的意義。目前，主流的制導(dǎo)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是將制導(dǎo)和控制的設(shè)計(jì)問(wèn)題分解為外環(huán)的制導(dǎo)和內(nèi)環(huán)控制的設(shè)計(jì)問(wèn)題。主要研究工作是對(duì)制導(dǎo)控制器和姿態(tài)控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)。姿態(tài)控制器設(shè)計(jì)基于 PID控制算法，而制導(dǎo)控制器設(shè)計(jì)主要基于滑模

2、變結(jié)構(gòu)控制算法。
　　本文首先對(duì)現(xiàn)有的兩種無(wú)人機(jī)制導(dǎo)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了總結(jié)，確定了設(shè)計(jì)方案?？偨Y(jié)了無(wú)人機(jī)姿態(tài)控制和制導(dǎo)技術(shù)的研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)分析了 PID控制算法和滑?？刂扑惴ㄔ?。然后對(duì)比分析了無(wú)人機(jī)不同的轉(zhuǎn)彎方式。重點(diǎn)分析了無(wú)人機(jī)的協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)特性，在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了滾轉(zhuǎn)通道與俯仰通道的控制律。為了解決控制的振蕩問(wèn)題，引入了內(nèi)環(huán)角速率反饋。為了便于角速率反饋的引入，將角度控制轉(zhuǎn)換成角速度的控制。在PID控制算法和無(wú)人機(jī)空氣動(dòng)