无人机三维航路自适应跟踪控制

       对无人机自动驾驶仪参数标称值偏离实际值情况下的航迹跟踪问题,提出一种无人机三维航路自适应跟踪导引律.首先在无人机自动驾驶仪参数无偏离的条件下,推导出能够跟踪三维航路的速度指令、航迹倾斜角指令和航迹方位角指令,并使用Lyapunov稳定性理论证明了跟踪系统全局渐进稳定;之后考虑自动驾驶仪参数标称值偏离实际值的情况,设计自适应算法在线估计自动驾驶仪参数,得到无人机三维航路自适应跟踪导引律.仿真实验表明所提出的自适应跟踪导引律能够使无人机在自动驾驶仪参数偏离条件下有效跟踪三维航线。

       在无人机着陆优化控制的研究中,由于在快速着陆过程中无人机速度与下沉率不断上升的问题,故控制律需要对轨迹进行精确跟踪并在着陆过程末端增加俯仰角,减小下沉率.在控制律设计过程中,提出了鲁棒伺服LQR (RSLQR)和比例-积分-微分(PID)控制方法.首先根据快速着陆轨迹线,设计了以C*为控制变量的鲁棒伺服控制律,然后在C*控制律的基础上,利用PID方法设计了无人机高度及高度变化率控制律,并在非线性环境下进行了仿真.仿真结果表明,上述着陆控制律可以引导无人机沿所设计的轨迹线着陆,并在着陆末端可以减小下沉率,增大俯仰角,鲁棒性强,控制精度高.仿真结果为无人机快速着陆的研究提供科学依据。


相关标签:无人机  三维  航路  适应  跟踪  控制  
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