平流層飛艇定點懸?？刂坡稍O(shè)計.pdf

1、平流層飛艇可以攜帶大載荷，實現(xiàn)長時間定點懸停，因此可以作為近空間的觀測平臺，具有較高的軍事和民用價值。平流層定點懸停的控制問題是實現(xiàn)觀測平臺的搭建的前提，因此本文針對平流層飛艇縱向位置控制策略進行了設(shè)計，主要的研究內(nèi)容如下：
　　(1)平流層飛艇六自由度完整非線性模型的建立
　　根據(jù)定點懸停狀態(tài)下的特點，進行了一定的合理假設(shè)和簡化，分析了平流層飛艇所受的外力和力矩，基于牛頓第二定律和動量、動量矩定理等原則建立了平流層飛艇六自

2、由度完整非線性模型，為后續(xù)章節(jié)中的控制律設(shè)計奠定了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
　　(2)平流層飛艇PID定點懸停控制律設(shè)計及分析
　　針對平流層飛艇的縱向運動狀態(tài)方程，利用推力模型特點，將其作為抵制風(fēng)干擾的手段，從而采用先調(diào)節(jié)垂向位置再調(diào)節(jié)前向位置的控制思想進行定點懸停控制。其中垂向通道內(nèi)采用內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)姿態(tài)穩(wěn)定，外環(huán)保證垂向位置回歸期望位置的雙回路PID控制方法。將熱環(huán)境變化引起的飛艇質(zhì)量變化及飛艇柔性變形考慮為不確定性影響引入模型中，驗證P