無人機自動著陸控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)研究
本文關(guān)鍵詞:無人機自動著陸控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著無人機在軍事和民用領(lǐng)域內(nèi)的廣泛應(yīng)用,特別是在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的獨特作用,無人機的研制在世界范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展。起飛和著陸是飛行的復(fù)雜階段,同樣無人機的安全起飛和完成任務(wù)后的安全著陸回收也是無人機研制的關(guān)鍵技術(shù)之一,因而無人機自動起飛和著陸控制系統(tǒng)的設(shè)計也顯得重要。 本文介紹了無人機的發(fā)展史及無人機的各種發(fā)射和回收方式,研究探討了無人機的兩種自動著陸系統(tǒng)方案,并比較兩種方案的優(yōu)缺點及根據(jù)現(xiàn)有條件,確定采用了一種合適的著陸系統(tǒng)方案。在已確定的方案基礎(chǔ)上,建立了無人機的地面滑跑非線性模型和著陸模型,分別進行自動起飛和自動著陸控制系統(tǒng)設(shè)計。采用升降舵控制和操縱前輪偏轉(zhuǎn)分別設(shè)計了無人機的地面滑跑縱向和側(cè)向控制律;采用下滑波束導(dǎo)引系統(tǒng)和自動拉平控制系統(tǒng)及側(cè)向波束導(dǎo)引系統(tǒng),結(jié)合PID控制律,分別設(shè)計了無人機的縱向自動著陸系統(tǒng)控制律和側(cè)向自動著陸系統(tǒng)控制律,并在所設(shè)計的控制系統(tǒng)中加上幾種常見的風干擾,通過MATLAB/SIMULINK仿真驗證了控制系統(tǒng)的魯棒性。 本論文設(shè)計的無人機自動起飛和自動著陸控制系統(tǒng)方案,基本符合要求,相信本論文所做的工作會對今后無人機自動起降技術(shù)的發(fā)展提供有益的參考。
【關(guān)鍵詞】:無人機 自動起飛著陸 PID控制 儀表著陸系統(tǒng)
【學位授予單位】:西北工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2006
【分類號】:V249.1
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-5
- 目錄5-8
- 第一章 緒論8-16
- 1.1 無人機的發(fā)展史和特點8-9
- 1.2 無人機主要的發(fā)射和回收方式9-13
- 1.2.1 發(fā)射方式10-11
- 1.2.2 回收方式11-13
- 1.3 論文研究的背景及意義13-14
- 1.4 論文主要工作介紹14-16
- 第二章 無人機自動起飛/著陸系統(tǒng)的方案設(shè)計16-32
- 2.1 無人機起飛/著陸的特點16-17
- 2.2 無人機的典型起飛/著陸過程17-21
- 2.2.1 無人機的起飛過程18-19
- 2.2.2 無人機進場著陸過程19-21
- 2.3 自動著陸等級的劃分21
- 2.4 無人機自動起飛/著陸方案21-32
- 2.4.1 自動著陸技術(shù)的發(fā)展21-24
- 2.4.2 無人機自動著陸總體方案一24-28
- 2.4.3 無人機自動著陸整體方案二28-30
- 2.4.4 方案的確定30-32
- 第三章 無人機非線性起飛模型的建立32-41
- 3.1 某型無人機的有關(guān)數(shù)據(jù)32-33
- 3.2 無人機起飛地面滑跑的運動方程33-41
- 3.2.1 無人機起飛滑跑縱向運動方程的建立33-36
- 3.2.2 無人機起飛滑跑的側(cè)向運動方程36-41
- 第四章 無人機自動起飛控制律設(shè)計與仿真41-51
- 4.1 自動起飛控制系統(tǒng)概述41
- 4.2 無人機縱向自動起飛控制系統(tǒng)設(shè)計41-46
- 4.2.1 各個子控制系統(tǒng)介紹41-43
- 4.2.2 滑跑 起飛控制律設(shè)計43-46
- 4.3 無人機側(cè)向自動起飛控制系統(tǒng)設(shè)計46-51
- 第五章 無人機非線性著陸模型的建立51-55
- 5.1 無人機著陸縱向運動方程的建立51-53
- 5.1.1 無人機著陸縱向運動方程51-52
- 5.1.2 縱向著陸運動方程中參數(shù)的計算52-53
- 5.2 無人機著陸側(cè)向運動方程53-55
- 5.2.1 無人機著陸側(cè)向運動方程53-54
- 5.2.2 側(cè)向運動方程中參數(shù)的計算54-55
- 第六章 無人機自動著陸控制律設(shè)計與仿真55-77
- 6.1 自動著陸系統(tǒng)概述55
- 6.2 無人機自動控制系統(tǒng)基本性能要求55-56
- 6.2.1 姿態(tài)角自動控制系統(tǒng)的精度及瞬態(tài)響應(yīng)要求55-56
- 6.2.2 飛行軌跡自動控制系統(tǒng)的精度與瞬態(tài)響應(yīng)要求56
- 6.3 無人機縱向自動著陸控制系統(tǒng)設(shè)計56-67
- 6.3.1 俯仰姿態(tài)保持控制律設(shè)計57
- 6.3.2 高度保持控制律設(shè)計57-58
- 6.3.3 下滑波束導(dǎo)引律設(shè)計58-60
- 6.3.4 自動拉平系統(tǒng)導(dǎo)引律設(shè)計60-61
- 6.3.5 無人機縱向自動著陸控制律設(shè)計61-67
- 6.4 無人機側(cè)向自動著陸控制律設(shè)計與仿真67-73
- 6.4.1 側(cè)向軌跡控制系統(tǒng)介紹67-68
- 6.4.2 自動側(cè)向波束導(dǎo)引68-71
- 6.4.3 無人機側(cè)向波束導(dǎo)引自動著陸71-73
- 6.5 風干擾對無人機著陸的影響73-77
- 6.5.1 低空大氣擾動模型73-74
- 6.5.2 大氣干擾對無人機自動著陸的影響74-77
- 總結(jié)77-78
- 參考文獻78-81
- 研究生期間發(fā)表的論文81-82
- 致謝82-83
- 西北工業(yè)大學業(yè)學位論文知識產(chǎn)權(quán)聲明書83
- 西北工業(yè)大學學位論文原創(chuàng)性聲明83
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本文關(guān)鍵詞:無人機自動著陸控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:358084
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