飛翼飛行平臺地面滑跑建模與航跡糾偏控制研究.pdf

1、飛翼是一種非常規(guī)的氣動布局，是未來飛行器設計的一種方向。飛翼布局無人機在總體、氣動、隱身、結構等方面有其獨特的優(yōu)勢，但飛翼布局也給無人機地面滑跑段的控制帶來了很多問題。首先飛翼布局無人機的展弦比大、機身短，升降舵操縱力臂與常規(guī)布局無人機的相比較短，因此升降舵操縱性能較差，給飛翼無人機從滑跑迅速的拉起進行爬升的控制帶來困難。
　　 其次飛翼布局的無人機橫側向穩(wěn)定性差，方向舵效率低，給飛翼無人機由于受到擾動而偏離跑道需要進行糾偏控制

2、帶來困難。本文在對飛翼無人機進行詳細研究的基礎上，針對以上問題，提出了一些控制方案，給出了相應的控制系統(tǒng)的詳細設計，并進行了仿真實驗和各種控制方案的研究分析，實現(xiàn)了飛翼無人機能夠在擾動的作用下保持在正確的跑道上，保證了無人機的正常起飛。
　　 本論文首先介紹了無人機自動起飛著陸過程，研究了飛翼無人機起飛著陸過程的特點。通過對飛翼無人機在地面滑跑中運動特性地分析，建立了飛翼無人機地面滑跑數(shù)學模型，它包含了無人機機體模型、起落架彈性

3、阻尼模型、輪胎彈性阻尼模型等，采用Matlab S 函數(shù)編寫了飛翼無人機地面滑跑仿真分析程序，它能夠實現(xiàn)飛翼無人機地面與空中段的連續(xù)仿真。建立了前輪轉向操縱系統(tǒng)模型與主輪差動剎車系統(tǒng)模型，為飛翼無人機航跡糾偏控制律的設計奠定基礎。
　　 然后設計了前輪轉向、主輪差動剎車航跡糾偏控制系統(tǒng)方案，完成了相關控制律的設計，通過仿真驗證了兩種控制方案在不同滑跑速度下的有效性，提出了低速前輪轉向、高速主輪差動剎車航跡糾偏控制選擇方案。

4、>　　 最后建立了飛翼無人機典型爬升狀態(tài)下的數(shù)學模型，分析了飛翼無人機橫側向運動的特點，設計了飛翼無人機的橫側向增穩(wěn)系統(tǒng)，分析了飛翼無人機縱向運動的特點，設計了飛翼無人機的俯仰角和高度控制系統(tǒng)。為了使飛翼無人機以最大爬升角爬升，設計出精確軌跡跟蹤控制系統(tǒng)并進行了仿真實驗。為了保證飛翼無人機能夠快速的離地起飛，設計出拉起控制系統(tǒng)并進行了仿真實驗。
　　 大量仿真實驗證明本文設計的控制方案和控制系統(tǒng)能夠使飛翼無人機在擾動的作用下保