高空长航时无人机飞行控制系统设计-控制科学与工程专业论文

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1、优秀毕业论文湖南大学硕士学位论文高空长航时无人机飞行控制系统设计姓名：谢岚申请学位级别：硕士专业：控制科学与工程指导教师：孙炜20110509精品参考文献资料优秀毕业论文高空长航时无人机控制系统设计摘要无人机作为未来航空飞行器的主要发展对象，在军事和民用领域具有广泛的应用价值，已经成为国内外各研究机构的研究热点。飞行控制系统是无人机安全飞行、完成预定任务的基本前提，因此，控制系统的设计与实现在无人机的研究过程中具有重要的意义。本文以某自主式小型无人机为研究对象，研究了无人机的飞行控制方法，并在此基础上设计和实现了无

2、人机的飞行控制系统。论文首先建立小型无人机运动描述所需要的坐标系，推导了坐标系转换关系，分析小型无人机在飞行环境下所受到的力和力矩，建立了其空间六自由度运动学数学模型，用姿态特征和速度变化表征了其常规机动过程。然后，论文对无人机的控制理论方法进行了研究。将无人机控制律设计分解为纵向控制和横侧向控制两方面进行研究，并完成了基于PID控制策略的控制律设计。最后，论文对无人机飞行控制系统．自动驾驶仪进行了设计与实现，包括控制系统总体设计、控制器PCB设计及控制系统硬件连接和程序结构设计。所设计的小型无人机飞行控制的硬件系

3、统能满足性能强、体积小、质量轻、功耗低、数字化等要求。以地面试验和实际飞行试验对控制律和控制系统进行了验证，试验结果表明所设计控制律具有良好的动态品质和跟踪性能，控制系统硬件设计满足工程要求。关键词：无人机，控制系统，PID控制，自动驾驶仪精品参考文献资料优秀毕业论文硕上学位论文AbstractT0bethemajordevelopmenttargetinthefuture，thedesignandimplementationoftheUnmannedAerialVehicles’controlsystemplay

4、sanimportantrole．TakingasmallUAVflightcontrolsystemdesignasbackground，thisarticlehasastrongapplicationofscientificresearchandengineeringapplication．Micro·mechanicalandnewachievementsinmicroelectronicshavebeenutilizedinthispaper，whichwereperfectlyintegratedinth

5、eUAV’Scontrolsubsystem．AnUAVautomaticflightcontrolsystemwhichbringsthedigitalsystemintoadvantageshasbeendesigned．Themaincontentsofthearticleareasfollows：First，bymeansofanalysingthesmallUAV’Sforceandtorqueunderflyingenvironment，sixdegreesoffreedomkinematicsmode

6、lhasbeenestablished，埘血whichtheattitudeandvelocityoftheUAVwerecharacterizedduringtheconventionalmaneuverprocess．Second，thecontrollawoftheUAVhasbeendecomposedintolongitudinalcontrolandlateralnightcontrol，andacontrollawdesignwhichbasedonPIDcontrollawhasbeencomple

7、ted．Finally，therealizationofaUAVflightcontrolsystemhardwareweredesigned，whichincludingcontrolsystemdesign,PCBcontrollerdesignandcontrolsystemdesignofthehardwareconnectionandtheprogramstructure．Wehavedesignedaflightcontrolsystem—theautopilot，thedevicesselectedi

8、nthissystemaresufficienttomeettherequestofperformance，smallsize，lowpowerconsumption．ThecoresolutionandcontroluintofthedesignisTMS28335chip，thesensorwhichwechooseismicro．electromech