小型高速無人機(jī)橫側(cè)向控制律設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、小型高速無人機(jī)橫側(cè)向控制存在兩大難點(diǎn)，一是橫側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Ixx過小，滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)頻率很快，滾轉(zhuǎn)控制難度大；二是無人機(jī)體積小，無法安裝姿態(tài)傳感器垂直陀螺，導(dǎo)致橫側(cè)向控制時(shí)無法獲得滾轉(zhuǎn)角信號(hào)。針對(duì)小型高速無人機(jī)橫側(cè)向控制的難點(diǎn)，本文對(duì)某小型高速無人機(jī)的橫側(cè)向控制律進(jìn)行了設(shè)計(jì)與研究。
　　首先，建立了樣例無人機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并分析了其橫側(cè)向操穩(wěn)特性與模態(tài)特性，重點(diǎn)分析了樣例無人機(jī)由于橫側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Ixx過小所表現(xiàn)出的與常規(guī)無人機(jī)不同的橫側(cè)向特

2、性，為橫側(cè)向控制律設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。
　　其次，針對(duì)樣例無人機(jī)滾轉(zhuǎn)控制難度大的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了全配置橫側(cè)向控制律。全配置橫側(cè)向控制律包括常規(guī)的基于滾轉(zhuǎn)角速率阻尼內(nèi)回路的控制律和本文提出的基于滾轉(zhuǎn)角速率指令內(nèi)回路的控制律。通過分析比較，證明了基于滾轉(zhuǎn)角速率指令內(nèi)回路的橫側(cè)向控制律更適合于小型高速無人機(jī)的橫側(cè)向控制。
　　再次，針對(duì)樣例無人機(jī)橫側(cè)向控制時(shí)無法獲得滾轉(zhuǎn)角信號(hào)的難點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于滾轉(zhuǎn)角速率指令內(nèi)回路的簡(jiǎn)化配置橫側(cè)向控制律。簡(jiǎn)