文档介绍：西北工业大学
硕士学位论文
无人直升机控制系统设计及控制方法研究
姓名:马动涛
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:闫建国
20050301
西北工业大学硕论文摘要
摘要
无人机广泛应用在国防建设和国民经济建设中。无人直升机由于其自身的特
点和应用领域,对它的研究有着理论意义、工程意义和经济意义。
从工程应用的角度出发,在充分考虑了无人直升机特点的基础上,设计了飞
行控制器。该控制器通过机载传感器获取无人直升机的姿态信息,并将姿态信息
和直升机的操纵数据一起回传地面站。飞控器硬件设计中充分利用了
的性能,对实际飞行时可能出现的状况硬件上做了相应的预防。飞控器软件设计
按照直升机控制的特点,本着实时的原则进行了设计。实现了多路同时中断,
并对代码进行了优化。同时根据系统的要求,设计了通讯协议。地面站设计利用
了数据库技术,对遥测数据实时接收显示并存储。
发展高性能的无人直升机需要有精确、实际的动力学模型。从辨识的角度,
在设计好的直升机飞行实验基础上,对悬停状态下模型直升机各通道操纵量,加
了持续激励信号,采集得到试飞数据。对飞行数据进行了分析。得到了每个通道
的输入输出数学模型。另外,对每个通道中存在的祸合关系进行了研究,并给出
了数学模型。
利用各通道数学模型,研究了无人直升机的飞行控制技术,设计了控制率,
得到了比较好的仿真效果。
关键词无人直升机,系统辨识,飞行控制,硬件设计,单片机,软件设计
西北工业大学硕论文摘要
, ,
西北工业大学硕」论文第一章绪论
第一章绪论
引言
无人机概述
无人飞机简称无人机,又被称为空中
机器人,是一种由无线电遥控操纵或自主程序控制、无人驾驶的一种可重复使用
的航空器。无人机结构简单,造价低廉,生存能力强,机动性好,能够完成有人
驾驶飞机不能完成的任务。
按控制方式来分,无人机可分为遥控式、半主动式、自主式或三者兼备等四
种方式。无人机可军民两用。民用无人机大都是由多用途无人机装载民用任务载
荷的变型机,按用途可分为民用通信中继无人机、气象探测无人机、灾害监测
无人机、农药喷洒无人机、地质勘测无人机、地图测绘无人机、交通管制无人机
和边境控制无人机等类。军用无人机可根据航程、活动半径、续航时间和飞行高
度分为战术无人机和战略无人机两大类按作战任务可分为侦察无人机、校射
无人机、电子战无人机、通信中继无人机、攻击无人机和靶机等。军事上的运用,
使无人机在现代战争中具有其它武器所不可替代的重要地位。
自从年英国研制出世界上第一架无人机,无人机已经历了无人靶机、预
编程序控制无人侦察机、指令遥控无人侦察机和复合控制的多用途无人机的发展
过程。在越南战争,中东战争,海湾战争和科索沃战争中,无人机卓有成效地执
行了多种军事任务,包括照相侦察、撤传单、信号情报搜集、布撒雷达干扰箔
条、防空火力诱饵、防空阵地位置标识、直升机航路侦察,为武器系统提供目标
定位、目标指示、目标动态监视和目标毁伤评估的实时情报。无人机以突出的战
绩使各国高层军事首脑对它刮目相看,对无人机作为军队战斗力倍增器的作用与
地位及其潜在的军事价值取得了共识,从而为无人机的迅速发展提供了强大动力
进入年代,冷战结束后各国军费削减、军队裁员,迫使军方努力寻求既能完成
特定任务,又花费较少的途径,这无疑对无人机的发展提供了机遇从军事侦察
西北工业大学硕」论文第一章绪论
第一章绪论
引言
无人机概述
无人飞机简称无人机,又被称为空中
机器人,是一种由无线电遥控操纵或自主程序控制、无人驾驶的一种可重复使用
的航空器。无人机结构简单,造价低廉,生存能力强,机动性好,能够完成有人
驾驶飞机不能完成的任务。
按控制方式来分,无人机可分为遥控式、半主动式、自主式或三者兼备等四
种方式。无人机可军民两用。民用无人机大都是由多用途无人机装载民用任务载
荷的变型机,按用途可分为民用通信中继无人机、气象探测无人机、灾害监测
无人机、农药喷洒无人机、地质勘测无人机、地图测绘无人机、交通管制无人机
和边境控制无人机等类。军用无人机可根据航程、活动半径、续航时间和飞行高
度分为战术无人机和战略无人机两大类按作战任务可分为侦察无人机、校射
无人机、电子战无人机、通信中继无人机、攻击无人机和靶机等。军事上的运用,
使无人机在现代战争中具有其它武器所不可替代的重要地位。
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