高速無人機自動起飛與著陸控制技術(shù)研究.pdf

1、自動起飛與自動著陸過程是輪式起降無人機整個飛行過程最關(guān)鍵的兩個階段，其飛行控制質(zhì)量關(guān)系著無人機的安全性與可重復(fù)使用性。在起降過程中，要求飛行控制系統(tǒng)控制精度高，魯棒性強，這些都對無人機飛行控制律設(shè)計提出了挑戰(zhàn)，因此，自動起飛著陸控制研究成為飛行控制技術(shù)研究領(lǐng)域的關(guān)鍵之一。
　　本文以一種小展弦比、大后掠角、前三點輪式起降布局的樣例無人機為研究對象。首先建立了該無人機的地面模型和空中模型；分析了其氣動性能、機動性能、操縱性能和運動模

2、態(tài)特征。根據(jù)無人機起飛各階段的運動特性，設(shè)計了無人機的起飛控制律構(gòu)成；針對無人機著陸特性，設(shè)計了適合樣例無人機的著陸軌跡線、橫側(cè)向抗風控制策略以及控制律構(gòu)成，有效提高了無人機著陸的安全性。
　　其次，依據(jù)所設(shè)計的起飛與著陸階段控制律構(gòu)成，結(jié)合魯棒伺服LQR與根軌跡方法設(shè)計了無人機縱向俯仰角控制律，橫側(cè)向的滾轉(zhuǎn)角控制律與航跡跟蹤控制律，通過對俯仰角速率與空速的保護提高了整個起飛過程的安全性。隨后設(shè)計了著陸階段的天向速度控制律、高度控