无人机飞行控制系统纵向控制律设计及仿真

文中主要是根据建立的飞机小扰动线性化方程，利用经典控制理论中的根轨迹法，分析设计了某无人机飞行控制系统中纵向运动的两个通道：俯仰通道和高度通道的控制律，并利用Matlab进行了数字仿真，给出了仿真结果。     

某小型低空高速无人机控制律设计与仿真

利用自动控制理论的知识,分析并建立了某小型低空高速无人机飞行控制系统的控制律,并采用飞机小扰动运动方程进行了初步的验证计算。利用飞机系统仿真的方法,采用飞机全量扰动运动方程对该型无人机飞行控制系统的控制律进行了仿真验证,结果表明,文中所设计的该型无人机飞行控制系统的控制律可以实现该无人机安全发射、稳定爬升、高度稳定、姿态稳定、航向稳定的要求,进而可以实现无人机按预定航路的飞行。     

重型装备空投视景仿真系统的设计与实现

针对军用运输机空投任务,基于重装空投过程的动力学分析,运用分离法将飞机与重装作为两个独立的实体、降落伞与重装视为一个整体,构建了在无控条件下机－物与伞－物两部分的动力学模型,结合视景仿真技术,使用 Unity 3D为开发引擎研制了一套包含飞机飞行动力学模型、重装出舱动力学模型、降落伞空投动力学模型及其关键数据实时显示、记录与打印的可视化虚拟环境,以计算数据驱动三维模型完成整个空投过程的关键动作,弥补了数值仿真系统不直观的缺点,增加了视景仿真系统的近真实性。结果表明：该视景仿真系统可以近似真实地还原空投过程、准确完成空投动作,为重型装备空投的分析与评估提供了参考。     

重装空投中影响货物最大翻转角的因素分析

针对在重装空投过程中,由于货物最大翻转角超出合理范围后引起牵引连接绳单边受到动载冲击,容易使单边的牵引连接绳过载而出现断裂,造成空投失败的问题。分析得出:影响货物最大翻转角的主要因素有飞机速度、摆放位置、货物重心位置等,为了明确这些因素对货物最大翻转角的影响程度,构建了货物翻转运动轨迹模型,并通过实例在不同因素影响的条件下对货物最大翻转角进行计算分析,拟合出货物离机时姿态角和最大翻转角随其因素的变化曲线,实现了不同因素对货物最大翻转角影响程度的可视化。该计算模型为保证飞机空投安全提供了帮助。     

基于能量方法的飞行控制系统设计与仿真

飞机总能量控制是一种全新的综合飞行/推力控制技术,从控制飞机总能量的变化与分配出发,全面解决纵向飞行轨迹控制与速度控制之间的耦合问题,进而建立起一体化的综合飞行控制系统.文中研究了基于能量方法的飞行控制系统的设计方法,建立了包含飞机纵向姿态控制回路和发动机推力控制回路的飞机质点能量运动模型,并以某型飞机为研究对象进行了综合仿真,仿真结果表明基于能量方法的控制系统实现了纵向飞行轨迹控制与速度控制之间的解耦.     

Matlab/Simulink在空投水雷水下弹道仿真中的应用

提出了基于MATLAB/S imu link的空投水雷水下弹道仿真方法,分析了特定空投水雷水下运动时的受力情况,给出其水下空间运动弹道的数学模型,利用MATLAB软件强大的求解偏微分方程功能以及其S-function扩展能力,完整地构建了基于MATLAB/S imu link的空投水雷水下弹道仿真系统,并采用此仿真系统对空投水雷在特定初始条件下的水下弹道进行了仿真和分析。仿真结果很好地反映了空投水雷入水后的无动力运动的水下弹道特点,证明基于MATLAB/S imu link的空投水雷水下弹道仿真方法是有效可行的。     

基于能量控制的长航时飞机轨迹优化设计及仿真

应用能量控制的方法研究了长航时节油飞行的最优控制问题.构建了基于能量状态的质点运动模型,简化了传统运动模型的维数.利用变分法,提出了基于能量控制的性能指标,推导出飞机纵向飞行过程(爬升、巡航和下降)的优化方程,得到整个飞行过程的全局最优解,给出了一种适用的算法,并利用MATLAB编写了优化程序.仿真结果表明,该方法可以节省燃油、延长巡航时间、增大航程,完成更多的任务.     

无尾飞机纵向控制律设计及转换瞬态研究

通过对无尾飞机与常规布局飞机进行比较,针对其纵向静不稳定采用增稳系统的纵向控制律设计方案,增稳系统用法向加速度反馈信号为主反馈,并设计纵向控制律.考虑到无尾飞机在起飞离地前的纵向构型和参数与空中控制律有所不同,设计使用机轮承载开关进行控制律切换.研究升降舵舵偏角在控制律转换瞬间可能发生的幅值跳变,提出了一种减小幅值跳变的方法.     

空投水雷安全性建模及仿真分析

为验证空投水雷空中投放的安全性,建立了其空投过程的运动方程和数学模型,并按照开伞之前、开伞以后和意外开伞3种情况进行了仿真分析。结果表明,该种水雷在3种情况下都能确保空投的安全性,后期进行的实投试验证明了模型和仿真分析的正确性。     

鱼雷射击禁区

本文提出了鱼雷射击禁区的概念。并以Ａ２４４／Ｓ鱼雷为例，对鱼雷管装发射和直升机空投时的射击禁进行了详细的分析。最后给出了鱼雷管装发射、飞机悬停、飞行攻击时的射击禁区图。     

微型飞行器的飞行试验

微型飞行器(MAV)是无人飞行器发展的一个新方向,其飞行控制问题是MAV研究中的关键技术问题。微型飞行器特殊的气动特性使得对其进行精确建模,并根据模型设计飞行控制律存在较大的困难,而通过飞行试验,在实践中总结微型飞行器的特性,设计、改进和完善飞行控制律是最为直接和有效的方法。针对某型固定翼MAV,本文对在飞行试验中设计和改进飞行控制系统的研制过程作出了经验性总结,指出了飞行试验中应注意的问题,给出了某型微型飞行器的飞行试验结果。     

吸气式高超声速飞行器控制研究综述

吸气式高超声速飞行器控制系统的任务是在飞行包线内通过发动机提供的推力改变飞行速度并利用气动舵面偏转调整飞行姿态,控制飞行器精确跟踪制导指令。通过探讨高超声速飞行器的动力学特性,从系统建模和控制策略研究两个方面对高超声速飞行器的控制系统设计研究现状进行了分析和阐述,所得结论可为相关研究提供借鉴与参考。     

基于遗传算法的航空火力/飞行控制系统研究

分析和仿真了空-地水平轰炸方式下的火力／飞行综合控制（IFFC）系统。文中介绍了将飞机视为空间质点的飞机运动和飞行控制模型，利用轰炸坐标系建立了火控解算模型；运用PID控制建立了基于滚转、俯仰和推力三通道的火飞耦合器模型，最终利用遗传算法对耦合器参数进行优化从而求得最佳解；最后在VC＋＋6．0环境下对系统进行了仿真，分析和验证了遗传算法在参数优化的作用以及在水平轰炸方式下综合控制技术有利于提高系统的工作性能。     

一种导弹末制导自适应控制方法

文中根据导弹响应快和精度高的基本要求,在导弹变向跟踪接近目标时,对导弹制导控制过程中的控制方法进行研究和数学推导,提出了一种导弹末制导的自适应控制方法,该方法提高了导弹马赫数和质量在较大范围（35%）内变化时系统的响应精度和稳定性。将该方法应用于导弹跟踪飞行控制,通过计算机仿真,结果比较满意。     

某超低空型无人机飞控系统设计与实现

以四片微处理器为核心,研制出某超低空型无人机飞控系统。给出飞控系统总体示意图,其软件设计采用5种控制模态。探讨超低空掠海飞行的关键技术,运用半实物仿真原理,通过仿真电缆对其进行实验室仿真。仿真结果表明：该飞控系统设计是可行、正确的,能实现超低空掠海20 m飞行,系统工作正常,已被其他型号无人机飞控系统推广使用。     

基于粒子群优化算法的模糊飞行控制器设计

提出了一种基于粒子群优化（PSO）算法的模糊飞行控制器优化设计方法。PSO算法通过粒子跟踪本身所找到的最优解和种群的最优解来完成优化．该算法具有可调参数少．简单易实现，优化速度快的特点。将PSO算法用于对模糊飞行控制器隶属函数的优化设计中，以达到提高控制效果与简化模糊控制器设计的目的。仿真结果表明．利用PSO算法进行优化设计所得到的模糊飞行控制器具有优良的控制性能。     

一种无人机自主航线控制策略

为控制无人机按预定航线飞行,提出一种无人机自主飞行控制策略.介绍自主飞行控制策略和控制律,包括在水平方向上的飞行控制规律和在竖直方向的飞行控制规律,分析软件流程图和半物理仿真系统,并进行无人机半物理仿真.仿真结果表明:该控制策略易编程实现,可靠性好,可有效完成无人机自主航迹飞行.     

小型无人机飞行控制系统硬件设计

针对传统单片机飞行控制系统的不足,设计一种适用于小型无人机的飞行控制系统。制定了技术和功能指标,以TMS320F28335芯片为核心,集成了GPS和传感器,并进行少量外部接口扩展,保证了数据通信的实时性和可靠性,实现了小型无人机的自主控制。实验结果表明:该系统成本低、体积小、功率小,可为小型无人机的设计与应用提供参考。