小型固定翼無人機制導系統(tǒng)控制器設(shè)計.pdf

1、固定翼無人機因其獨特的優(yōu)勢，廣泛應用于軍用和民用領(lǐng)域。高品質(zhì)的飛行控制系統(tǒng)是無人機能完成復雜任務的關(guān)鍵。制導控制系統(tǒng)是飛行控制系統(tǒng)的核心子系統(tǒng)之一，是無人機實現(xiàn)航跡追蹤或目標跟蹤的關(guān)鍵。因此，對控制和制導技術(shù)的研究具有十分重要的意義。目前，主流的制導控制系統(tǒng)設(shè)計方法是將制導和控制的設(shè)計問題分解為外環(huán)的制導和內(nèi)環(huán)控制的設(shè)計問題。主要研究工作是對制導控制器和姿態(tài)控制器進行設(shè)計。姿態(tài)控制器設(shè)計基于 PID控制算法，而制導控制器設(shè)計主要基于滑模

2、變結(jié)構(gòu)控制算法。
　　本文首先對現(xiàn)有的兩種無人機制導控制系統(tǒng)的設(shè)計方案進行了總結(jié)，確定了設(shè)計方案。總結(jié)了無人機姿態(tài)控制和制導技術(shù)的研究現(xiàn)狀，重點分析了 PID控制算法和滑模控制算法原理。然后對比分析了無人機不同的轉(zhuǎn)彎方式。重點分析了無人機的協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎運動特性，在此基礎(chǔ)上推導了滾轉(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控制算法和無人機空氣動