【技术实现步骤摘要】
:本专利技术涉及无人机飞行控制
,尤其是基于中立位置的经典飞行控制技术。
技术介绍
:无人机各项性能(包括起飞着陆性能、作业飞行性能、飞行安全可靠性能、系统的自动化性和可维护性等)的优劣在很大程度上都取决于其飞控系统的设计。飞行控制系统虽然已经历了从A/P、SAS、CAS到FBW的巨大变化和发展,但PID经典控制技术却始终在无人机上应用最为广泛。不仅因为其拥有根轨迹、Bode图、Nyquist图等这些设计工具,使设计者能够看得见系统动态是如何被修正的,并且用于评价和鉴定飞行控制系统性能和飞机飞行品质的准则和判据也都是建立在经典控制理论的概念之上的。PID经典控制系统是建立在飞行器某一中立位置附近的模型上的,并通过系统偏离平衡位置的偏差进行控制。但在实际飞行过程当中,由于内部结构或外部环境的变化,飞行器的中立位置自身可能发生变化,并且这种变化并不容易被检测与度量,因而在计算状态偏差时会带来误差。
技术实现思路
PID经典控制系统是基于系统某一中立位置建立的,并利用状态偏差的积分来消除稳态误差。当系统中立位置发生变化时,如果积分系数较小,积分作用要通过系统稳定在新的中立位置较长时间后才能发挥作用,稳定过程很慢;如果积分系数较大,则控制系统的迟滞作用明显,不仅降低了控制系统的动态性能,而且带来了安全隐患。针对现有技术存在的缺陷,本专利技术提供一种无人机中立位置自动调整的飞行控制方法。其是在PID经典控制系统上 ...
【技术保护点】
一种无人机中立位置自动调整的飞行控制方法,其特征在于:无人机在飞行过程中,根据无人机当前飞行状态与海拔高度实时计算出各个舵面中立位置的理论计算值;同时根据飞行状态与控制指令的偏差,采用偏差修正算法,生成无人机各舵面中立位置修正项,实时修正舵面中立位置的理论计算值与实际值的偏差。
【技术特征摘要】
1.一种无人机中立位置自动调整的飞行控制方法,其特征在于:无人机在飞行过程中,
根据无人机当前飞行状态与海拔高度实时计算出各个舵面中立位置的理论计算值;同时根据
飞行状态与控制指令的偏差,采用偏差修正算法,生成无人机各舵面中立位置修正项,实时
修正舵面中立位置的理论计算值与实际值的偏差。
2.根据权利要求1所述的无人机中立位置自动调整的飞行控制方法,其特征在于:无人
机在飞行过程中,根据无人机当前飞行状态与海拔高度实时计算出各个舵面中立位置的理论
计算值,其步骤如下:
S1:根据标准大气数据参数表和当前的飞行状态以及海拔高度,根据升力公式,计算升
力系数;
S2:根据升力系数、升力线斜率与零升迎角得出平飞迎角;
S3:根据平飞迎角、目标航迹得出俯仰角中立位置;
S4:根据平飞迎角、静稳定系数、升降舵操纵增益,通过力矩平衡得出升降舵中立位置;
S5:根据当前的飞行速度、海拔高度,通过推阻平衡得出平飞阻力与平飞需用推力;
S6:根据平飞需用推力与动力系统相应参数得出油门中立位置;
S7:根据当前目标航线的侧向风的分量,无人机侧面积以及无人机质量,通过侧力平衡
得出滚转角中立位置。
3.根据权利要求1所述的无人机中立位置自动调整的飞行控制方法,其特征在于:根据
飞行状态与控制指令的偏差,采用偏差修正算法,生成无人机各舵面中立位置修正项,实时
修正舵面中立位置理论计算值与实际值的偏差,步骤如下:
(1)计算目标姿态角
...
【专利技术属性】
技术研发人员:侯中喜,王鹏,高俊,陈清阳,鲁亚飞,冒云慧,李茹,郭天豪,韩晶星,
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科学技术大学,
类型:发明
国别省市:湖南;43
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