小型低空高速无人机控制律设计与仿真

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1、!第!"卷第#期弹箭与制导学报)!$)某小型低空高速无人机控制律设计与仿真"张登成!苏新兵!空军工程大学工程学院"西安!"#%%SX#!摘要"利用自动控制理论的知识"分析并建立了某小型低空高速无人机飞行控制系统的控制律"并采用飞机小扰动运动方程进行了初步的验证计算$利用飞机系统仿真的方法"采用飞机全量扰动运动方程对该型无人机飞行控制系统的控制律进行了仿真验证"结果表明"文中所设计的该型无人机飞行控制系统的控制律可以实现该无人机安全发射%稳定爬升%高度稳定%姿态稳定%航向稳定的要求"进而可以实现无人机按预定航路的飞行$!

2、关键词"无人机&飞行控制&控制律&仿真!中图分类号"()H),H#()K+!!!文献标识码"-OBE3:858C!3=A256378796I05<#0FE6;546([9L95K05=?5BI9d5?M@9K=9?A<8B?C

3、I9?D;"BI9J?5BD?@@

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6、飞行"并能控制无用于低空战术侦察%诱饵等实战任务$人机按预定程序机动飞行"其基本工作原理如图文中对该无人机飞行控制系统进行研究$首#所示$先设计了该无人机飞行控制系统的控制律"然后对该控制律进行仿真验证$仿真结果表明该控制律可以满足该无人机对飞行控制系统的要求$)!飞行控制系统概述图#!飞行控制系统原理图该型无人机系低空亚音速无人机"在总体气飞行控制系统由传感器%飞行控制计算机"收稿日期$!%%TU%VU!W&!!修回日期$!%%TU%TU!V基金项目$空军工程大学工程学院创新基金资助作者简介$张登成!#WTWU#"男

7、"河北怀安人"副教授"博士"研究方向(飞行力学和飞行仿真$)!T)弹箭与制导学报!%%"年!!简称飞控机"及执行机构等三大部分组成#传高度增量为U#%C%即低于预定高度#%C"#图!感器由垂直陀螺仪$高度传感器$航向传感器等表示的是在扰动结束后飞机高度增量"W和速组成%分别对气压高度$俯仰角$滚转角和航向角度增量"+的变化规律(图S表示的是在扰动结等V个参数进行测量%并能转换成电压量#飞控束后飞机的迎角增量"%$俯仰角增量"7和航迹机是核心部件%它对每路传感器送来的电压信号倾角增量"/的变化过程#按一定的控制规律进行运

8、算和处理%并将运算和处理过的电压分别送到各自的执行通道#执行机构有副翼舵机$方向舵机和升降舵机%通过执行机构带动副翼$方向舵和升降舵动作%达到控制无人机飞行状态的目的#图!!高度增量和图S!迎角增量$俯仰角增!!飞控机软件部分的核心就是飞行控制律#速度增量量和航迹倾角增量由上述计算结果可以看出%该无人机的纵向控制律可以实现无人机的