基于参考观测器的无人直升机航迹跟踪控制

为实现无人直升机在工程应用中的精确航迹跟踪控制,从工程应用的角度提出基于参考观测器的航迹跟踪控制方法。根据航迹指令,通过参考观测器实时估算出无人直升机期望跟踪的状态量与控制量,作为航迹跟踪控制器的参考输入,再利用全状态反馈控制,操纵直升机跟踪期望的航迹,并以某型直升机为控制对象,在典型机动下进行航迹跟踪控制仿真验证。结果表明,该系统具有良好的航迹跟踪性能,且算法简单,易于实现。     

基于增强学习的无人直升机姿态控制器设计

自适应启发评价（AHC）增强学习结构分别逼近马尔可夫决策过程的值函数和策略函数．策略梯度增强学习能够将随机不确定的马尔可夫决策过程转换为确定性的马尔可夫决策过程。通过将AHC增强学习和策略梯度增强学习相结合,对PID控制器参数进行在线自适应整定,实现对无人直升机姿态控制性能的在线优化。仿真结果表明．与固定PID参数控制器相比,该算法能在线调整控制器参数．并很好地控制了无人直升机的悬停姿态。     

新型无人直升机的双发动机控制

某新型无人直升机采用单旋翼涵道风扇双发动机对称式布局,克服了单发动机输出功率不足的问题。按照双发动机的控制策略和控制要求,设计了双发动机的控制律,并进行了双发动机的外场开车试验。结果显示,符合双发动机的控制要求。     

基于频域辨识方法的无人直升机偏航通道控制律设计技术

为解决直升机偏航通道的问题,对基于频域辨识方法的无人直升机航向控制律设计技术进行探讨。根据 无人机的负重配平原理,利用扫频试飞进行频域辨识,建立偏航通道综合模型,提出无人直升机航向控制律设计技 术,确定控制律参数,并对其进行优化和验证。仿真结果表明：该技术可实现无人直升机的数学建模与控制律设计, 并能具备较好的控制性能品质,具有较强的工程意义。     

基于滑模变结构的无人直升机着舰控制研究

针对无人直升机着舰的特殊性,克服系统摄动、未建模动态及大气紊流的影响,提高舰载无人直升机着 舰的安全性和精度,基于滑模控制的方法分别设计了着舰控制系统的轨迹跟踪控制律和姿态控制律。采用基于输出 有界的twisting 控制器,通过轨迹跟踪算法保证生成有界的期望姿态角和总距;姿态部分采用小扰动线性化后的姿 态回路控制方程,设计了模型参考自适应滑模控制器,通过自适应项抵消外界干扰造成的误差,利用Lyapunov 稳定 性理论证明了系统的稳定性和跟踪误差收敛;通过仿真进行了实验验证。验证结果表明：所设计的控制器能够满足 无人直升机抗扰动和模型参数摄动的要求,并且设计方法简单,鲁棒性强,易于工程实现。     

无人直升机双模式地面操控系统设计

针对无人直升机遥控系统的特点,设计了一种双模式地面操控系统,讨论了该系统的总体设计和组成,并对其主要组成的操纵输入单元、传感器与传输介质、DGPS定位系统、数据采集处理单元和遥控发射单元的设计进行详细的阐述,最后分析并讨论了遥控数据抖动问题及其解决方法。测试表明本系统操纵简捷,遥控数据稳定,满足无人直升机遥控系统的要求。     

一种通用化无人直升机飞行控制软件框架设计

为了提高飞行控制软件的模块化、可测试性和可维护性,提出一种通用化无人直升机飞行控制软件框架设计方法.通过分析飞行控制软件的功能和性能需求,构建了主要包括输入/输出模块、飞行管理模块和飞行控制模块的软件框架,重点分析了软件框架的主要结构以及各个模块的功能,并验证了软件的功能和性能.实际仿真测试结果表明,该软件的功能完整且性能满足使用要求.     

基于VC++的无人直升机仿真

仿真是无人直升机飞行控制应用技术研究的主要手段。以某新型无人直升机为背景,利用风洞试验获得的无人直升机不同速度、高度和重量下的状态和控制系数矩阵,采用基于多维线性插值的方法建立了无人机非线性模型。基于此非线性模型设计了无人直升机增稳控制器,并在Vc＋＋软件环境下进行了仿真。通过仿真复现了无人直升机纵横向耦合与前飞过程“掉高”的现象,并对现象的原因进行了详细分析。在仿真软件设计中,无人直升机模型与控制器采用模块化设计方法,具有一定的通用性。     

无人直升机的共轴技术

首届"中航工业杯"国际无人飞行器创新大奖赛开幕在即,《兵器知识》杂志社作为协办单位,再次走进正在紧张备战的参赛队。这一次走入我们采访镜头里的是天津大学联合研究室,他们最经典的产品就是复合式共轴双桨无人直升机。我们都知道,在有人驾驶的直升机领域,卡-28舰载机采用的就是共轴式双桨布局。这种布局使直升机可以省去尾梁和尾桨,从而使得直升机结构紧凑、外形尺寸小、气动力平衡、对风向和风速不敏感,以此提高飞行性能,特别适合舰载。共轴双桨布局的这种特性应用到无人直升机领域又会产生哪些特殊的效果呢?     

舰载垂直起降无人直升机的发展及启示

首先简要介绍坎姆考普特小型舰载垂直起降无人直升机的发展历程、试验及装备情况,重点分析该舰载无人直升机的设计特点,最后提出几点启示。     

某型无人直升机飞行控制系统半实物仿真

针对无人直升机飞控系统性能地面测试的实际需求,研究设计测试飞控系统性能优劣的仿真平台.以某型"单旋翼风扇共轴"式无人直升机为对象,给出半实物仿真平台实时工作流程,依据动力学知识进行数学建模,论述了设计方案等内容,通过悬停状态仿真对平台功能进行验证.结果表明:该平台可近似模拟飞控系统的运行环境,有效验证飞控系统的逻辑功能与品质.     

无人直升机自动起降段高度控制技术研究

无人直升机自动起降是飞行控制过程中的重难点,针对某型无人直升机自动起降阶段出现的特殊问题,考虑质量不确定性以及地效因素的基础上,设计出基于高度的高度控制和基于升降速率的高度控制两种控制方案,通过Matlab仿真和综合仿真对比,说明基于升降速率的高度控制方案能够较好地解决不确定性问题,满足了不同环境下飞行控制性能要求,并提高了控制精度,更适合样例无人直升机起降段的高度控制。     

舰载直升机悬停投雷建模与仿真

分析悬停投雷过程和对抗态势的基础上,建立了悬停投雷的数学及仿真模型。在设定的战术背景下运用蒙特卡洛法进行了仿真,并分析了悬停投雷时对目标提前点、目标现在点的初始旋回方向和悬停投雷射击瞄准点的选择方法,研究成果对部队空投鱼雷作战使用具有一定指导意义。     

微小型无人直升机地磁导航算法研究

以微小型无人直升机为背景,提出了一种基于多传感器融合的地磁导航算法.在分析捷联磁力计输出模型的基础上,提出用基于递推最小二乘的椭球校正法校正捷联磁力计的零位偏差和比例系数误差,取得了比椭圆校正法更好的效果;然后将磁力计和陀螺仪输出进行互补滤波融合以提高航向测量的动态性能并抑制高频磁场干扰;最后对估计地磁场进行倾角补偿获...     

直升机悬停双雷齐射初探

针对直升机投雷一般采用单雷射击的现状,提出了采用直升机悬停双雷齐射的方法。通过对双雷齐射搜索面的组织、目标可能位置区域、齐射射击瞄准点的选取以及潜艇规避机动模型的分析,建立了潜艇纯机动规避情况下鱼雷命中概率仿真模型。仿真结果表明,与单雷射击相比,双雷齐射可有效提高对目标的发现概率,并能弥补单雷射击在大舷角时命中概率较低的不足,在相同发现概率条件下双雷齐射对目标的射击距离更远。     

基于模糊自抗扰的直升机障碍滑雪机动控制

为了提高直升机在机动飞行过程中的解耦性和未知扰动抑制能力,采用基于模糊与自抗扰的复合式控制 结构,设计直升机障碍滑雪机动控制器。分析ADS-33E-PRF 要求的直升机障碍滑雪机动过程中状态量的关系和控 制逻辑,在角速度环设计扩张状态观测器对未知扰动进行观测并加以补偿,在姿态环根据误差及其变化速率引入模 糊规则对控制律参数进行在线优化。针对无风扰和有风扰的飞行环境,开展障碍滑雪机动算法设计与仿真验证。结 果表明：在2 种飞行环境下,直升机飞行轨迹上下边界均控制在15.24～30.48 m 以内,达到标准中定义的满意品质 指标,验证了所采用的控制策略能够有效地估计出机动飞行过程的外部扰动,提高控制系统的抗干扰能力。