【技术实现步骤摘要】
一种大升阻比无人机边界保护方法
本专利技术属于无人机驾驶的
，具体涉及一种大升阻比无人机边界保护方法。
技术介绍
目前，大升阻比无人机多数采用姿态驾驶仪，该种驾驶仪一般采用主流的PID控制方案，其控制器内回路为姿态角控制，外回路为轨迹控制，控制器结构简单明了，控制效果好，且易于工程实现。但是，该驾驶仪对设计者的实际经验依赖性较大，另外其固定的控制律参数，导致无人机在全包线范围内的控制品质变化较大，尤其是遇到外界环境强烈扰动时，由于缺乏相应的保护措施，无人机的空速、角速度及过载易超出其本身的限制边界，易使无人机进入不稳定状态，影响飞行品质，严重者会使飞机失速造成飞行事故。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大升阻比无人机边界保护方法，本专利技术是在不改变原有控制律结构的基础上加入边界保护控制，当各信号在超出边界时，可通过迅速调整飞行姿态来保证各信号重新进入被保护范围，有效的解决了上述问题，从而保护无人机的飞行安全。本专利技术主要通过以下技术方案实现：一种大升阻比无人机边界保护方法，在姿态驾驶控制回路中加入边界保护项，所述边界保护项为被保护信号的误差值与增益K的乘积。所述控制回路包括内回路和外回路，所述内回路为姿态角控制回路，所述外回路为轨迹控制回路。在姿态驾驶仪控制器的基础上引入边界保护项。为了更好地实现本专利技术，进一步的，所述空速边界保护是在纵向升降舵控制回路θg中加入空速边界保护项，且控制律结构为：其中：ΔVLAS为误差信号值。
【技术保护点】
1.一种大升阻比无人机边界保护方法，其特征在于，在姿态驾驶控制回路中加入边界保护项，所述边界保护项为被保护信号的误差值与增益K的乘积。/n
【技术特征摘要】
1.一种大升阻比无人机边界保护方法，其特征在于，在姿态驾驶控制回路中加入边界保护项，所述边界保护项为被保护信号的误差值与增益K的乘积。
2.根据权利要求1所述的一种大升阻比无人机边界保护方法，其特征在于，包括空速边界保护，所述空速边界保护是在纵向升降舵控制回路θg中加入空速边界保护项，且控制律结构为：
其中：ΔVLAS为误差信号值。
3.根据权利要求2所述的一种大升阻比无人机边界保护方法，其特征在于，空速边界保护范围如下：
当VLAS≤IASB0时：ΔVIAS＝IASB0-IASB1；
当IASB0<VLAS≤IASB1时：ΔVIAS＝VIAS-IASB1；
当IASB1＜VIAS≤IAST0时：ΔVIAS＝0；
当IAST0＜VIAS≤IAST1时：ΔVIAS＝VIAS-IAST0；
当IAST1＜VIAS时：ΔVIAS＝IAST1-IAST0；
其中VLAS为指示空速；
当无人机受扰空速大于速度保护边界值时，则通过空速保护项增加俯仰角给定值，以令升降舵出舵拉起无人机姿态以减小空速，使空速重新进入安全范围；当无人机受扰空速小于速度保护边界值时，则通过空速保护项减小俯仰角给定值，以令升降舵出舵压低无人机姿态以增大空速，使空速重新进入安全范围。
4.根据权利要求1所述的一种大升阻比无人机边界保护方法，其特征在于，包括角速度边界保护，所述角速度边界保护包括滚转角速度边界保护；所述滚转角速度边界保护包括前馈补偿环节和反馈补偿环节，且前馈补偿环节保护连续两拍滚转角的误差小于等于20°/s，反馈补偿环节在副翼舵控制内回路φg中加入角速度边界保护项，且控制律结构为：
其中ΔP为误差值。
5.根据权利要求4所述的一种大升阻比无人机边界保护方法，其特征在于，所述滚转角速度边界保护范围如下：
A)前馈补偿环节：
|(φ-φg)k-(φ-φg)k-1|≤20°/s×ΔT；
B)反馈补偿环节：
1)当滚转角速度|P|≤15°/s时：ΔP＝0；
2)当滚转角速度15°/s＜P≤30°/s时：ΔP＝P-15；
3)当滚转角速度-30°/s≤P＜-15°/s时：ΔP＝P+15；
4)当滚转角速度P＞30°/s时：ΔP＝15；
5)当滚转角速度P＜-30°/s时：ΔP＝-15。
当无人机受到外界干扰滚转角速度超出边界保护值时，可以增大或减小滚转角给定值，最终通过副翼舵出舵来减小滚转角速度，使滚转角速度重新进入受保护区域。
6.根据权利要求4所述的一种大升阻比无人机边界保护方法，其特征在于，所述角速度边界保护还包括俯仰角速度边...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵东宏，金波，张瞿辉，熊维康，夏炎，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。