一種基于信息融合伺服控制的無人機姿態(tài)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及固定翼無人機飛行控制技術領域，具體是一種基于信息融合伺服控制 的無人機姿態(tài)控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 進入21世紀后，無人機在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中發(fā)揮越來越重要的作用，它集眾多高新技術 于一體，不僅能用于戰(zhàn)略戰(zhàn)術信息偵察、毀傷評估，還可用于電子對抗、攜帶和投放武器、執(zhí) 行戰(zhàn)場壓制等多種任務，受到世界各國政府和研究人員的重視。在民用領域，無人機也具有 很大的發(fā)展?jié)摿Γ蓱糜诘匦螠y繪，預警救災，農藥噴灑等領域。
[0003] 無人機飛行控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)姿態(tài)控制、高度控制和航路控制等飛行模態(tài)。無人 機在不同高度巡航飛行、爬升及進場下滑飛行時都要求保持相應的姿態(tài)。姿態(tài)保持模態(tài)可 W將飛機保持在給定的參考姿態(tài)，姿態(tài)控制器設計不僅可W改善姿態(tài)角的穩(wěn)定質量，更主 要是為了保證軌跡控制具有良好的品質。
[0004] 目前，無人機飛行控制系統(tǒng)的設計方法主要有PID控制、最優(yōu)控制、魯椿控制等。 然而，經典PID控制雖然使用最為普遍，但它最適用于單入單出線性系統(tǒng)。魯椿控制系統(tǒng)雖 然能解決無人機不確定性干擾的問題，但它的缺點是需要給出標稱模型和模型不確定性特 征，且控制系統(tǒng)魯椿性是W犧牲系統(tǒng)閉環(huán)性能為代價。最優(yōu)控制是目前在某些飛機上已成 功應用的先進飛行控制系統(tǒng)，理論比較成熟，適用于多變量系統(tǒng)，但是它主要適用于姿態(tài)調 節(jié)控制，若用于姿態(tài)跟蹤控制，則控制器的設計會變得比較復雜。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明要解決的問題是提供一種基于信息融合伺服控制的無人機姿態(tài)控制系統(tǒng)， 該控制系統(tǒng)控制律計算簡單，僅需調節(jié)兩個控制參數(shù)，即可達到很高的控制精度，適用于多 變量系統(tǒng)。
[0006] 本發(fā)明公開的一種基于信息融合伺服控制的無人機姿態(tài)控制系統(tǒng)，包括俯仰姿態(tài) 控制律和滾轉姿態(tài)控制律；
[0007] 所述俯仰姿態(tài)控制律為：
【主權項】
1. 一種基于信息融合伺服控制的無人機姿態(tài)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括俯仰姿態(tài)控 制律和滾轉姿態(tài)控制律； 所述俯仰姿態(tài)控制律為：
2. 根據權利要求1所述的基于信息融合伺服控制的無人機姿態(tài)控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述俯仰姿態(tài)控制律中，
3. 根據權利要求1所述的基于信息融合伺服控制的無人機姿態(tài)控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述滾轉姿態(tài)控制律中，
4. 根據權利要求1所述的基于信息融合伺服控制的無人機姿態(tài)控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述控制系統(tǒng)利用副翼控制無人機的滾轉姿態(tài)運動，只利用升降舵控制俯仰姿態(tài)運動。
【專利摘要】本發(fā)明公開的一種基于信息融合伺服控制的無人機姿態(tài)控制系統(tǒng)，包括俯仰姿態(tài)控制律和滾轉姿態(tài)控制律。所述俯仰姿態(tài)控制律為：所述滾轉姿態(tài)控制律為：本發(fā)明的基于信息融合伺服控制的無人機姿態(tài)控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)采用的所有的控制矩陣都是定常矩陣，因此可以離線計算，從而大大減小了運算量，滿足實際飛行控制系統(tǒng)實時性的要求。
【IPC分類】G05D1-08
【公開號】CN104865966
【申請?zhí)枴緾N201510226955
【發(fā)明人】甄子洋, 浦黃忠, 郜晨, 王道波
【申請人】南京航空航天大學
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月6日