飛機航跡傾角高精度跟蹤控制算法研究.pdf

1、無人機具有成本低、靈活性、任務(wù)范圍廣和無人員傷亡等諸多優(yōu)點，在軍事和民用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。無人機的快速發(fā)展使得無人機飛行自動控制技術(shù)研究變得更加重要。
　　作為實現(xiàn)飛行高度機動的一種控制手段，航跡傾角控制具有對氣流擾動影響不敏感等優(yōu)點，是無人機控制律設(shè)計需要考慮的最重要模態(tài)之一。傳統(tǒng)的僅僅依靠反饋的PID控制方案忽略了飛機非最小相位特性的影響，會導(dǎo)致內(nèi)部動態(tài)的振蕩和較大的控制誤差，也可能導(dǎo)致升降舵面的飽和，進而危及飛行安全。本

2、論文重點研究航跡傾角高精度跟蹤控制問題。首先，建立了飛機空中全量運動方程模型，并對該模型進行了配平和線性化處理。在此基礎(chǔ)上分析了飛機的非最小相位特性，并指出航跡傾角控制的設(shè)計難點。其次，設(shè)計了傳統(tǒng)PID控制器，并進行了仿真檢驗。根據(jù)仿真結(jié)果，進一步分析了這種PID控制器不能解決非最小相位問題的原因及其具體現(xiàn)象，并提出了基于理想內(nèi)模的控制方法。然后，設(shè)計了基于理想內(nèi)模和擾動估計器的滑?？刂破鳎鉀Q了內(nèi)部模態(tài)具有擾動的非最小相位控制問題，并

3、進行了仿真驗證。根據(jù)仿真結(jié)果，分析了理想內(nèi)模、擾動估計器和滑?？刂破鞯男ЧＶ?，基于對傳統(tǒng)PID控制、基于擾動估計器和理想內(nèi)模的滑?？刂七@兩種方案的綜合分析與評估，設(shè)計了基于理想內(nèi)模的PID控制器。通過仿真和與常規(guī)PID控制器的對比分析，檢驗了該控制器的性能。最后，搭建了非線性控制模型在環(huán)的仿真驗證環(huán)境，利用該環(huán)境對傳統(tǒng)PID控制器、基于理想內(nèi)模的滑?？刂破骱突诶硐雰?nèi)模的PID控制器進行仿真和驗證，進一步分析與比較了這三種方案的性能