无人机侧翼飞行中角度控制器的设计与仿真

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1、第32卷第06期计算机仿真2015年06月文章编号：1006—9348(2015)06—0100—04无人机侧翼飞行中角度控制器的设计与仿真陈军，王霞(郑州大学西亚斯国际学院，河南郑州451150)摘要：在无人机侧翼飞行的过程中，对角度控制器的设计方法进行研究时，由于当前算法进行无人机侧翼飞行的角度控制器设计时，只侧重于控制器自身的性能，没有考虑到无人机在侧翼飞行过程中存在的约束性，导致了控制状态不稳定的问题。为此，提出了一种改进分布式算法的无人机侧翼飞行过程中角度控制器的设计方法。首先通过无人机在侧翼飞行过程中位置、速度、角度所出现的不同变化状态，实现对无人机侧翼

2、飞行过程的解耦建模，在此基础上将经典飞行控制理论与分布式算法相融合；然后针对无人机在侧翼飞行过程中位置、速度、角度的变化率，提出了采用分布式角度控制器的设计方案，进而有效地完成了在无人机侧翼飞行过程中角度控制器的设计。仿真结果表明，改进分布式算法的无人机侧翼飞行过程中角度控制器的设计方法，其设计的控制器响应速度快，实用性强。关键词：无人机；分布式控制；飞行控制中图分类号：TP273．1文献标识码：BDesignandSimulationofAngleControllerforFIyingWingUavCHENJun，WANGXia(SiasInternational

3、University，ZhengzhouHenan451150，China)ABSTRACT：Thispaperproposesananglecontrollerdesignmethodforflyingwinguavbasedonimproveddistribu-tedalgorithm．Bythismethodintheprocessofflyingwinguavsposition，speed，Anglechangesofdifferentstate，re—alizedecouplingofuavwingflightprocessmodeling，inbased

4、ontheclassicalcontroltheoryandtheintegrationofdistributedalgorithm，forintheprocessofflyingwingnays，therateofchangeofposition，speed，directionandcon-trollerdesignschemeisproposedbasedondistributedAngle，thuseffectivelycompletedintheprocessofflyingwinguavsAnglecontrollerdesign．Simulationex

5、perimentprovesthatthealgorithmbasedonimproveddistributedHayfly-ingwingAngleintheprocessofdesignmethodofcontroller，thecontrollerdesignofthefastresponseandstrongpracticability．KEYWORDS：Unmannedaerialvehicles(uavs)；Distributedcontrol；Flightcontrol1引言在国内，随着航空航天科技水平的不断提升，无人机技术已经趋于成熟，在军事与农业的

6、建设领域中占据着重要的地位¨。1。无人机侧翼飞行技术是无人机合作化发展中不可或缺的一部分，具有扩大侦查视野，任务成功率高等优势”“1。而无人机侧翼飞行过程中的角度控制器的设计方法则是保障无人机侧翼飞行安全的一个重要因素，引起了很多专家与学者的重视‘7-9]。由于无人机侧翼飞行过程中的基金项目：河南省科技厅项目(132102210213)；河南省科技厅项目无线数据采集传输系统的设计与研究(132102210465)收稿日期：2014—1l一20．--——100．--——角度控制器的设计方法具有深远的发展意义，因此，成为了业内人士研究的焦点课题，受到了广泛的关注，也出现

7、了很多好的方法¨⋯。目前，主流的无人机侧翼飞行过程中的角度控制器的设计方法包括基于模糊算法的无人机侧翼飞行过程中的角度控制器的设计方法，基于状态反馈算法的无人机侧翼飞行过程中的角度控制器的设计方法和基于混沌算法的无人机侧翼飞行过程中的角度控制器的设计方法。其中，经常采用的是基于状态反馈算法的无人机侧翼飞行过程中的角度控制器的设计方法。但是采用上述方法进行无人机侧翼飞行的角度控制器的设计时，只侧重于控制器自身的性能，没有考虑到无人机在侧翼飞行过程中存在的约束性，导致了控制状态不稳定的问题。针对于上述问题的产生，提出了一种基于改进分布式算法的无人机侧翼飞行过程中的角