小型無人直升機(jī)控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)的研究.pdf

1、無人機(jī)是一種以自身程序進(jìn)行控制或無線電遙控的可重復(fù)使用的不載人飛機(jī)，具有造價(jià)低、使用方便、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)，受到越來越多國(guó)家的重視。但無人機(jī)的控制非常復(fù)雜，存在許多不確定因素，直接對(duì)無人機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究有著許多困難。因此，建立無人機(jī)飛行控制仿真平臺(tái)是一個(gè)必然選擇。一方面，可以對(duì)控制結(jié)構(gòu)和算法進(jìn)行在線仿真；另一方面，可創(chuàng)建出直觀、逼真的飛行器的三維虛擬仿真，給研究者一個(gè)真實(shí)感。這不僅加快了系統(tǒng)研制的速度，而且還節(jié)省了大量開支。 論

2、文綜述了小型無人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀。詳細(xì)闡述了無人直升機(jī)各個(gè)組成模塊動(dòng)力學(xué)模型的建模過程，通過簡(jiǎn)化無人機(jī)模型以及坐標(biāo)變換，建立了包括12個(gè)狀態(tài)變量和4個(gè)控制變量的小型無人直升機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)非線性數(shù)學(xué)模型，采用4階龍哥庫(kù)塔法解算微分方程并給出了算法的程序設(shè)計(jì)。對(duì)于控制器的仿真，既要考慮目前已使用的控制方法，便于研究人員進(jìn)一步研究或進(jìn)行比較研究；也要允許研究人員方便增加自己提出的控制方法。本課題設(shè)計(jì)的無人機(jī)飛行控制結(jié)構(gòu)，包括穩(wěn)定回路

3、和控制回路。穩(wěn)定回路起穩(wěn)定飛機(jī)姿態(tài)的作用；根據(jù)無人機(jī)沿縱向平面的對(duì)稱性將控制回路分為縱向控制和橫向控制的結(jié)構(gòu)，前者實(shí)現(xiàn)無人機(jī)飛行的俯仰角控制和高度保持，后者實(shí)現(xiàn)滾轉(zhuǎn)角控制。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合OpenGL構(gòu)建了直升機(jī)三維飛行可視化仿真模型和儀表盤的制作，并在VC++開發(fā)環(huán)境下設(shè)計(jì)控制器及仿真平臺(tái)的可視化圖形用戶界面。該平臺(tái)是一個(gè)可擴(kuò)展的軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)研究必需的基本功能，可以對(duì)飛行狀態(tài)變量和控制變量等內(nèi)容進(jìn)行研究，并且在用