一种有效的高速攻击型无人机二自由度PID控制

       高速攻击型无人机的飞行控制系统需要具有最佳的指令跟踪性能、干扰抑制性能和鲁棒性,而传统单自由度PID控制技术只有1组PID参数,无法同时满足上述设计要求,针对这一问题,采用给定值滤波器型二自由度微分先行PID控制技术.通过利用基于改进的粒子群优化算法的H∞参数整定方法进行微分先行PID控制器设计,保证系统“干扰抑制性能及鲁棒性最佳”,通过调节二自由度化系数(给定值滤波器设计),确保系统“指令跟踪性能最佳”.以俯仰控制回路设计为例,经仿真与对比研究,结果表明,该控制技术克服了单自由度PID控制技术的不足,控制回路的控制品质满足设计要求。

       气液压发射起飞是近年来国际上出现的一种先进的中小型无人机发射方式,以气液压能源提供动力实现无人机发射起飞.基于气液压系统原理,对蓄能器气体弹簧的弹性系数进行分析,建立由气液压系统动力学模型、增速滑轮组动力学模型、无人机及滑车的运动方程构成的发射过程动力学模型,并进行仿真计算和数值分析,分析结果表明无人机及滑车质量、蓄能器充油压力、液压缸活塞有效面积、蓄能器容积是影响发射过程和起飞速度的关键参数,在一定范围内通过调节气液压系统参数可适应于不同的无人机起飞质量和起飞速度要求.采用与试验结果比对的方法修正气液压系统的总粘性阻尼系数,将仿真结果与试验结果进行对比研究,研究结果表明仿真计算结果与试验结果表现出较好的一致性,证明了发射过程动力学模型的正确性,为无人机气液压发射装置的工程研制提供了重要的理论参考。

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