翼身融合无人机平台多路协同扰动消解轨迹跟踪控制方法技术

技术编号:46076054 阅读:6 留言:0更新日期:2025-08-12 18:01
本发明专利技术提出一种翼身融合无人机平台多路协同扰动消解轨迹跟踪控制方法,首先建立低空翼身融合无人机的六自由度动力学模型,并在基准状态点下进行配平分析,得到在基准状态点下的配平参数;构建无人机的外环航迹制导层,分别设计纵向跟踪模块和横向跟踪模块,根据期望速度#imgabs0#和期望高度#imgabs1#,生成对应的期望推力#imgabs2#和期望俯仰角#imgabs3#,并根据期望航迹生成对应的期望滚转角#imgabs4#;最后构建无人机的姿态控制层,分别设计姿态增稳回路和抗扰补偿回路,得到期望俯仰角#imgabs5#和期望滚转角#imgabs6#所对应的等效舵偏角,实现对无人机的控制。该方法为低空翼身融合无人机提供抗扰轨迹跟踪控制策略,提高翼身融合无人机控制鲁棒性,使其能在低空复杂风场环境下保持稳定飞行,精准跟踪期望轨迹。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞行器控制与制导,具体涉及一种翼身融合无人机平台多路协同扰动消解轨迹跟踪控制方法


技术介绍

1、翼身融合无人机整体外形干净,气动特性优良,该布局具有升阻比高、巡航距离远和续航时间长等优势。同时,轻小型的飞翼布局无人机具有强大的低空飞行能力,适用于低空空域作业,具有广泛的应用前景,是当前低空经济发展的重要技术基础。低空飞翼布局无人机具有显著的创新研究意义。在民用领域,该类无人机作为一种低成本空中作业平台,结构设计扁平紧凑,适用于航拍测绘、快递运输、电力巡检、灾害救援等多种工作场景,具有良好的推广与应用价值。

2、然而,由于低空翼身融合无人机采用无尾设计构型,导致其操纵控制系统受到一定程度的限制。并且因为本体重量轻和惯量小等因素,致使其在受到外界扰动影响时的自身操稳特性存在不足,难以即时恢复并保持稳定飞行。此外,低空空域环境复杂多样,低空风场扰动会显著影响无人机的姿态控制和轨迹跟踪精度,尤其是在执行低空近地飞行任务时,无人机遭受扰动后缺乏足够的空间和时间进行有效的姿态调整。因此,传统的无人机控制算法已经难以满足低空飞翼布局无人机的控本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种翼身融合无人机平台多路协同扰动消解轨迹跟踪控制方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种翼身融合无人机平台多路协同扰动消解轨迹跟踪控制方法,其特征在于:步骤1中,建立无人机的六自由度动力学模型时,设无人机为刚体,忽略其结构弹性与地球曲率的影响,符合“平板地球假设”,且具有纵向对称平面;且无人机仅配备一组升降副翼作为操纵控制舵面,升降副翼的操纵效能等效为升降舵与副翼的线性叠加,实现气动力求解的纵向与横向分离。

3.根据权利要求2所述一种翼身融合无人机平台多路协同扰动消解轨迹跟踪控制方法,其特征在于:步骤1中,无人机的六自由度动力学模型为:<...

【技术特征摘要】

1.一种翼身融合无人机平台多路协同扰动消解轨迹跟踪控制方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种翼身融合无人机平台多路协同扰动消解轨迹跟踪控制方法,其特征在于:步骤1中,建立无人机的六自由度动力学模型时,设无人机为刚体,忽略其结构弹性与地球曲率的影响,符合“平板地球假设”,且具有纵向对称平面;且无人机仅配备一组升降副翼作为操纵控制舵面,升降副翼的操纵效能等效为升降舵与副翼的线性叠加,实现气动力求解的纵向与横向分离。

3.根据权利要求2所述一种翼身融合无人机平台多路协同扰动消解轨迹跟踪控制方法,其特征在于:步骤1中,无人机的六自由度动力学模型为:

4.根据权利要求3所述一种翼身融合无人机平台多路协同扰动消解轨迹跟踪控制方法,其特征在于:步骤2中,纵向跟踪模块得到的期望推力和期望俯仰角表示为:

5.根据权利要求4所述一种翼身融合无人机平台多路协同扰动消解轨迹跟踪控制方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:王斑葛江航田力高正红
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1