無人機空中加油自主會合控制研究.pdf

1、針對無人機載重小、油量少的缺點，國外航空發(fā)達國家開始研究無人機空中加油相關技術。自主會合是其關鍵技術之一。論文針對無人機空中加油自主會合導引律和受油機飛行控制問題開展了深入的研究和探索。
　　論文首先根據(jù)資料整理出無人機的結構和氣動參數(shù)建立無人機的六自由度非線性模型，并通過分析橫側向運動的自然特性，驗證所建的數(shù)學模型的正確性。
　　其次，根據(jù)無人機和加油機相對位置關系，設計自主會合導引律,并根據(jù)初末端的會合情況不同設計不同的

2、初末端導引律。然后設計了速度指令和高度指令跟蹤控制器，最后進行了導引指令和控制指令的轉換。
　　第三導引系統(tǒng)設計完成后，需要設計精確和穩(wěn)定的控制系統(tǒng)來完成無人機對導引指令的精確跟蹤和保持。本文采用基于PID控制律設計方法，從無人機高度、速度、航向等多個方面設計無人機的控制律，從而完成對無人機的軌跡和姿態(tài)的控制，達到自主會合的要求。
　　第四設計了大氣擾動的模型，主要考慮大氣對無人機橫側向的干擾，通過離散突風模型和隨機連續(xù)紊流

3、模型對無人機的側向干擾的仿真驗證，設計了側風干擾補償控制器，提高了無人機控制系統(tǒng)對復雜空域的適應能力。
　　最后在MATLAB的軟件中搭建了無人機空中加油自主會合控制的綜合仿真平臺。分別在加油機不同飛行策略以及受油機不同初始狀態(tài)的會合的情形，進行了自主會合的仿真驗證。
　　仿真結果表明所設計的自主會合控制方案，能夠使無人機具備自主會合能力，所設計的控制律在保證無人機的穩(wěn)定性的基礎上，實現(xiàn)了導引信號的精確跟蹤。仿真結果驗證了所