多無(wú)人機(jī)協(xié)同編隊(duì)飛行的工作模式可以在一定程度上提高單架無(wú)人機(jī)執(zhí)行任務(wù)的效率,在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值�？紤]到多無(wú)人機(jī)在緊密編隊(duì)過(guò)程中不可避免地會(huì)受到氣動(dòng)耦合與陣風(fēng)等各類不確定干擾,若簡(jiǎn)單地采用線性化方法進(jìn)行控制律設(shè)計(jì)顯然是不合適的。對(duì)于具有非線性、欠驅(qū)動(dòng)、強(qiáng)耦合特性的無(wú)人機(jī)緊密編隊(duì)飛行系統(tǒng),本文提出一種改進(jìn)的自抗擾滑�？刂扑惴�。針對(duì)模型中存在的氣動(dòng)耦合等不確定干擾因素,設(shè)計(jì)相應(yīng)的擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì)并在控制律中補(bǔ)償;針對(duì)自抗擾控制器參數(shù)配置難度大和欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制問(wèn)題,基于滑模變結(jié)構(gòu)控制理論設(shè)計(jì)復(fù)合編隊(duì)控制器,這是本文的創(chuàng)新之處。最后通過(guò)Lyapunov函數(shù)證明跟蹤誤差一致收斂到零,并進(jìn)行了MATLAB仿真分析。主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行深度研究:首先,基于通用的“長(zhǎng)機(jī)-僚機(jī)”結(jié)構(gòu)策略并正確建立坐標(biāo)系,詳細(xì)推導(dǎo)出無(wú)人機(jī)機(jī)間相對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程;采用馬蹄渦模型簡(jiǎn)化編隊(duì)隊(duì)列中的渦流效應(yīng),基于Biot-Savart定律具體計(jì)算出各方向上氣動(dòng)力增量變化和穩(wěn)定性導(dǎo)數(shù),建立了完整的編隊(duì)飛行系統(tǒng)空間模型,并進(jìn)行了數(shù)值仿真,比較有無(wú)氣動(dòng)耦合兩種情形下的飛行結(jié)果,得到一些有用的結(jié)論。其次,采用... 

【文章來(lái)源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

典型固定翼和旋翼無(wú)人機(jī)

圖 1-2 無(wú)人機(jī)編隊(duì)的基本構(gòu)型Fig. 1-2 Basic configuration of UAVs formation當(dāng)無(wú)人機(jī)采用近距離編隊(duì)方式，即緊密編隊(duì)方式時(shí)，還必須充分考慮尖對(duì)僚機(jī)施加的氣動(dòng)渦流影響。前后氣動(dòng)渦流的相互疊加、各無(wú)人機(jī)間的隨機(jī)性因素的影響，為多無(wú)人機(jī)編隊(duì)飛行控制問(wèn)題增加了難度，這些在接幅中將會(huì)詳細(xì)論述。理論上是不希望出現(xiàn)這種渦流的，然而對(duì)鳥(niǎo)類的遷徙學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)第i架飛機(jī)產(chǎn)生的上洗氣流，會(huì)使得第 i 1架飛機(jī)升力增加，阻有利于長(zhǎng)時(shí)間飛行[6]。這有關(guān)于編隊(duì)最佳位置確定的研究，本文的研究重何克服這種阻力保持編隊(duì)飛行。1.3 無(wú)人機(jī)編隊(duì)控制方法綜述無(wú)人機(jī)緊密編隊(duì)飛行過(guò)程中存在的各種模型不確定因素使得系統(tǒng)成

圖 2-1 地面基準(zhǔn)坐標(biāo)系Fig. 2-1 Earth-surface inertial reference frame(Reference coordinate frame)W W WO x y z，簡(jiǎn)是以長(zhǎng)機(jī)為參照進(jìn)行控制，一旦長(zhǎng)機(jī)發(fā)生故編隊(duì)模式多是以虛擬長(zhǎng)機(jī)為目標(biāo)，但需要以機(jī)故障導(dǎo)致編隊(duì)失控，旋轉(zhuǎn)參考坐標(biāo)系 B 向?yàn)榱艡C(jī)航行速度WV 方向，y軸在同一水手定則確定方向。這樣，長(zhǎng)機(jī)相對(duì)僚機(jī)的坐

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]無(wú)人機(jī)仿生緊密編隊(duì)飛行控制技術(shù)研究[D]. 劉成功.南京航空航天大學(xué) 2009
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