四旋翼無人直升機(jī)飛行控制技術(shù)研究.pdf

1、四旋翼無人直升機(jī)是一種外型新穎結(jié)構(gòu)簡單的無人機(jī)，具有一定的軍事和民用價值。針對四旋翼無人直升機(jī)的獨(dú)特性能，重點(diǎn)研究了其數(shù)學(xué)建模以及飛行控制律的設(shè)計問題。嘗試采用動態(tài)逆和變結(jié)構(gòu)控制相結(jié)合的方法設(shè)計四旋翼無人直升機(jī)飛行控制律。 首先，分析了四旋翼無人直升機(jī)的特點(diǎn)和飛行運(yùn)動方式，建立了其六自由度動力學(xué)模型，并詳細(xì)分析了其動力學(xué)特性。其次，應(yīng)用經(jīng)典控制方法設(shè)計了四旋翼無人直升機(jī)的飛行控制律。 然后，根據(jù)時間尺度理論，將四旋翼

2、無人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)劃分為快變量、較快變量和慢變量三個子系統(tǒng)。分別對三個子系統(tǒng)應(yīng)用動態(tài)逆控制，動態(tài)逆控制雖然可以得到較好的動態(tài)特性，但魯棒性能較差。為了使所設(shè)計的系統(tǒng)能夠抗氣動參數(shù)的不確定性和外界擾動的影響，在應(yīng)用動態(tài)逆理論進(jìn)行線性化后，應(yīng)用變結(jié)構(gòu)控制提高系統(tǒng)的魯棒性。整個系統(tǒng)的控制律設(shè)計簡單，易于工程實(shí)現(xiàn)。 最后，通過仿真實(shí)驗(yàn)表明，非線性動態(tài)逆是一種精確線性化方法，若模型足夠精確，這種方法在理論上將會收到很好的控制效果。但