嵌入式辅助下的飞行器优化控制模型仿真

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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—0076—04嵌入式辅助下的飞行器优化控制模型仿真王江峰，张晓力，陈天华(北京工商大学计算机与信息工程学院，北京100048)摘要：飞行器的大角度、多方向的控制过程是一个非线性、强耦合的时变过程。小型嵌入式系统下的控制模型中，需要克服高阶数、干扰强烈等问题。传统的控制方法处理这种问题时，建模过程运算量大、建模过于复杂，存在飞行轨迹控制效果较差等缺陷。提出一种基于自适应控制的嵌入式辅助下的飞行器控制方法。对嵌入式辅助下的飞行器的飞行动力学特性进行分析，利用非线性系统

2、的反馈线性方法建立飞行器的飞行动力学模型，推导出飞行器的非线性控制模型，建立飞行器的姿态控制器，并对模型的误差进行修正，使得飞行控制器具有较强的自适应性和鲁棒性。实验结果表明，改进算法能够对嵌入式辅助下的飞行器进行精确飞行控制，效果令人满意。关键词：嵌入式辅助；飞行器控制；姿态控制中图分类号：TP391文献标识码：BSimulationofOptimizationControlModelofAircraftAssistedbyEmbeddedWANGJiang—feng，ZHANGXiao—li，CHENTian—hua(SchoolofComput

3、erandInformationEngineering，BeijingTechnologyandBusinessUniversity，Beijing100048，China)ABSTRACT：Thewide—angleandpolydirectionalcontrolofaircraftisanonlinear，strongcouplingandtime—Var—yingprocess．Inthecontrolmodelunderthesmallembeddedsystem，itneedstoovercometheproblemsofhigho卜de

4、r，stronginterferenceandSOon．Inthepaper，anaircraftcontrolmethodunderembeddedassistantwasproposedbasedonadaptivecontr01．Thecharacteristicsofflightdynamicsofaircraftunderembeddedassistantwereanalyzed．FeedbacklinearizationmethodofnonlinearsystemWas印pliedtoestabhshtheflightdynamicsm

5、odeloftheaircraftanddeducethenonlinearcontrolmodelofaircraft．Theattitudecontrollerofaircraftwasestablishedandtheerrorofmodelwascorrected，whichenablestheflightcontrollertopossessstrongadaptabilityandrobustness．Theexperi-mentalresultsshowthattheimprovedalgorithmCanperformtheaccur

6、ateflightcontrolofaircraftunderembeddedas—sistant，andtheeffectissatisfactory．KEYWORDS：Embeddedassistant；Aircraftcontrol；Attitudecontrol1引言随着嵌入式软件和硬件技术的快速发展，以嵌入式微处理器和嵌入式操作系统为代表的嵌入式辅助下的飞行器也受到越来越多人们的重视⋯。嵌入式辅助下的飞行器在机体重量、悬空起降、控制灵活和超低空飞行等方面已经表现出无可比拟的优势，并在军事和民用领域体现出重要的应用价值旧j，因此，嵌人式辅助下

7、的飞行器已经成为当前最具发展潜力的飞行器之一-3J。嵌入式辅助下的飞行器是一个非线性、强耦合的时变性系统，在进行嵌入式辅助下飞行器飞收稿日期：2014—09—10修回日期：2014—12—12—76一行控制的过程中，会存在着系统输入参数不确定性高、环境干扰强烈、时滞性高等问题HJ。因此，嵌入式辅助下的飞行器控制方法一直以来都是航空领域一个热门研究问题"J。传统的飞行器控制方法主要包括基于LPM控制算法的嵌入式辅助下的飞行器控制方法MJ、基于滑膜变结构的嵌入式辅助下的飞行器控制方法¨o和基于反馈线性控制算法的嵌入式辅助下的飞行器控制方法‘81。其中，最

8、常使用的是基于LPM控制算法的嵌入式辅助下的飞行器控制方法一J。由于嵌入式辅助下的飞行器控制方法具有广阔的应