无人机全包线变增益调参控制律设计

中高空察打一体无人机具有长航时、多任务剖面的飞行特点,针对采用固定控制参数难以满足全包线飞行品质的问题,利用雅克比线性化方法建立了时变系统模型,研究了无人机空速、高度、质量变化对飞行品质的影响特性,设计了纵向和横向的短周期模态控制律,结合样例无人机在的典型工况得到了调参调度表,采用参数拟合的方法设计了基于参数摄动的全局调参控制器。仿真结果表明,所设计的变增益控制器能够有效改善无人机在全包线内的飞行品质,提升了无人机的使用性能。     

基于PSO算法的WNN大包线增益调参控制律设计

提出了一种基于粒子群优化算法的小波神经网络大包线调参控制律设计方法.该方法用小波函数代替了Sigmoid函数作为激活函数.由于结合了小波变换良好的高频域时间精度、低频域频率精度的性质和神经网络的自学习功能,因而具有较强逼近非线性函数的能力.为了克服局部极小值问题并进一步提高对非线性函数逼近能力,利用粒子群优化算法对小波神经网络进行参数训练,并利用该网络实现了大包线增益调参.飞行仿真结果表明,所设计的小波神经网络增益调参控制器具有优良的控制性能,不仅能够保证平衡状态下的控制效果,而且在未训练的平衡状态下依然具有良好的控制性能,并且在存在20%的建模误差时,最大超调量仅为6 m,仅是使用常规增益调参方法的18%.     

基于小波神经网络的飞行控制律设计

研究战机稳定性能优化挖掘问题,由于飞行控制器增益要求实时调整,达到飞行稳定。为解决上述问题,提出了一种小波神经网络的大包线增益调参飞行控制器设计,根据神经网络的非线性泛化能力获得各个学习样本飞行状态间控制器参数的取值,利用小波神经网络来实现大包线增益调参飞行控制,可以提高收敛速度与逼近精度,并可利用免疫粒子群算法替代BP算法对小波神经网络中的参数进行优化。仿真结果表明,所设计的小波神经网络增益调参飞行控制器实现了大包线飞行控制,并且具有良好的稳定控制性能。     

太阳能无人机控制律设计

在地面太阳辐射计算模型基础上引入大气透明率,建立了用于太阳能无人机的随高度变化的辐射模型,并对赤纬角的计算做了修正,使之更为简洁;结合太阳能无人机能源约束等特点,从能量转化角度设计控制器:由剩余能量控制高度变化率,由电机功率差值控制螺旋桨差动实现平面内转弯;避免了传统的控制方法带来的控制指令超出能量所能提供的范围或超出机体结构强度的负荷等不合理现象,得到了更为直观的控制效果。     

飞翼布局无人机控制律设计

以某飞翼布局无人机为设计对象,进行内、外回路的控制律设计.在Matlab/Simulink仿真环境下,建立飞翼布局无人机线性小扰动模型,分析纵向、横航向模态特性,根据本体特性缺陷针对性地设计控制律内回路反馈支路及增益,经反馈补偿后的飞行品质满足GJB 185-1986相关要求.在内回路控制律的基础上设计外回路PI控制器...     

某无人机的纵向控制律设计仿真分析

介绍无人机飞行控制设计结构和仿真方法,通过对飞机本体建模和控制律建模,分析了无人机自主飞行时纵向的控制方法,同时给出建模依据和关键点.以matlab为仿真平台进行本体建模和线性化分析,再把俯仰角和高度保持作为纵向控制律设计需求,并通过对增益的调节得到一个无人机自主飞行时稳定可控的控制律,并且设计增加补偿器来减小稳态误差,通过仿真结果证明这种方法的合理性.     

某无人机侧向运动分析与控制律设计

研究了一种横侧向控制律的设计方法;建立了无人机侧向运动小扰动方程,分析了某无人机的侧向零极点分布特点;分析了该无人机的稳定性、开环传递函数和操纵特性,通过分析比较该无人机在X轴转动惯量增大10倍前后的副翼和方向舵控制效率的变化,提出了利用方向舵控制滚转,副翼滚转增稳的控制方法,解决了由于该无人机X轴转动惯量小,副翼操纵效率高,易导致侧向控制发散的问题;仿真结果显示设计合理可行,可应用于同类无人机的控制律设计.     

无人机自动起飞系统建模和控制律设计研究

针对无人机在起飞滑跑过程中,受到地面支反力和摩擦力的影响,其运动特性与空中飞行不同的情况,通过详细分析无人机在起飞滑跑过程中的受力情况,建立了无人机的地面滑跑纵向模型,并设计自动起飞纵向控制律,实现无人机地面滑跑、起飞控制;并在Matlab/Simulink平台上进行仿真,仿真结果表明所建立的模型可用,控制律效果良好,满足设计要求。     

无人机飞控软件抗干扰设计

在无人机飞控系统中,抗干扰性能是系统可靠性的重要指标.结合自身实践,本文首先介绍了干扰可能对软件运行造成的影响,然后提出了若干行之有效的软件抗干扰措施.本文重点研究了无人机飞控软件的自诊断和自修复技术.飞行实践证明,所采取的这些抗干扰措施行之有效,基本达到了设计要求.     

无人机地面站控制台软件设计

介绍了无人机地面站控制台软件的功能模块,讨论了该软件的设计问题.该软件是在美国NI公司出品的虚拟仪器开发平台LabWindows/CVI上开发的,具有直观与完备的可视化界面,简便易学的操作等特点.该软件经过系统的联调后,从联调结果分析,该软件满足了系统所要求的各项指标.无论从稳定性,还是从实时性上都有相当好的表现.     

无人机自驾仪自适应控制系统的设计与仿真

针对某无人机的控制问题,为了找出一种比PID更适合的控制方法,提出了一种基于模糊神经网络(FNN))的模型参考自适应方法,并设计了相应的双通道控制律,对无人机纵向运动中的速度和俯仰角进行控制.应用所提出的方法,对某无人机纵向运动的控制问题进行了研究.仿真结果表明,与传统的PID控制相比较,FNN的模型参考自适应控制算法具有较快的收敛速度和较小的稳态误差,并能够消除无人机纵向运动中存在的耦合.     

超视距遥控无人机飞行控制台设计与实现

为了给无人机地面站系统操纵人员提供实时、准确、直观和形象的飞行信息,文章依据超视距遥控无人机的特点和人机交互界面设计原则,设计并实现了超视距遥控无人机飞行控制台;飞行控制台以嵌入了GL Studio控件的LabWindows/CVI为主要开发平台,采用UDP协议进行实时通信;项目测试表明飞行控制台的设计达到了系统指标要求,满足了地面站对飞行控制台的功能性需求。     

无人机地面站飞行监控系统软件设计

介绍了飞行监控系统软件的组成、设计原理和工作流程,以及采用的关键技术,并说明了系统在联试过程中出现的问题和处理方法;飞行试验结果表明,本系统能够实时显示无人机的飞行姿态、飞行轨迹、位置及参数,实现任务航线的编辑、装订与显示,发送飞行控制指令,实时性高,操作方便,连续工作48小时无异常。     

基于DSP的无人机飞行控制系统设计与实现

飞行控制系统是无人机重要的子系统之一,它决定了无人机的飞行性能;设计了一种自主飞行与地面控制相结合的无人机飞控系统;系统采用多片DSP协同工作,系统各模块间通过CAN总线互联,系统与地面站通过无线通信方式交换数据;多片DSP协同工作方式控制精度高,数据处理能力强,并具有较高的可靠性;经过测试,系统软件能按照预定控制逻辑完成各项控制任务,各个模块能较好地协调工作,系统硬件符合电磁兼容要求,系统各项指标均满足技术要求.     

基于DSP的无人机飞控系统软件模块化设计

针对某无人机飞行控制系统,设计了基于DSP的机载飞控软件;提出了一种模块化的设计思想,阐明了模块化的设计思路,给出了飞控软件的各部分组成及其实现的功能,最后在此设计基础上给出实例与仿真;结果表明,飞控软件的模块化设计条理清楚,可以全面地对飞控系统进行统筹,改善开发环境,缩短开发周期,对加快无人机研制进度有重要的意义.     

考虑自动驾驶仪与角度约束的制导律设计

以末端拦截高机动目标为背景,针对带有攻击角约束和自动驾驶仪动态特性情形下的二维平面制导问题进行了研究分析.在提出固定时间终端滑模面基础上,通过自适应算法在线估计干扰的上界值,针对带有攻击角约束和自动驾驶仪动态特性的制导系统模型设计了自适应终端滑模制导律,使得系统状态在有限时间内趋于零附近任意小的区域.利用李雅普诺夫理论...     

伪逆法在无人机安全着陆控制中的应用

鉴于着陆控制律设计相对飞机普通模态控制律设计较复杂的情况,由于飞翼布局无人机着陆过程中出现左升降舵卡死。针对这一特定故障采用伪逆法进行了着陆控制律重构设计。充分利用伪逆法结构简单且无需改变原控制律的优点,在非线性建模中,由于飞翼布局无人机的特殊气动布局和结构特点,考虑了纵向与横侧向的耦合性。同时,利用Matlab/Simu-link仿真工具进行了线性仿真和非线性验证,仿真结果验证了无人机仍能够实现安全着陆,且重构设计方法简单有效。     

基于终端角度约束的自适应鲁棒制导律设计

针对空地导弹攻击地面目标的末制导问题,提出了一种新的基于终端角度约束的自适应鲁棒制导律;基于末制导中二维弹目相对运动学关系,考虑目标的运动特性,建立了描述弹目相对运动的数学模型;基于零化弹目视线角速率的思想,并将目标机动运动和系统结构摄动作为外部扰动,以命中点终端姿态角跟踪误差为性能指标,设计得到了非线性自适应鲁棒制导律,同时该方法利用Lya-punov稳定理论严格证明了制导系统的全局渐近稳定性;数字仿真表明这种制导律在不需要任何目标运动信息的情况下,仍然保证终端角度和制导精度的要求,具有很强的鲁棒性和适应性.