无人机飞行控制地面仿真分析研究毕业论文

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1、编号毕业设计题目无人机飞行控制地面仿真研究无人机飞行控制地面仿真研究摘要本文针对某型无人机飞行设计要求，完成对无人机空中飞行的模拟仿真，并综合测试仿真状态下的控制律运行情况。首先，根据本次仿真试验的目的和要求，搭建了适合的无人机半实物仿真系统，并且介绍了半实物仿真系统的组成。其次，设计了无人机的基本控制规律和逻辑，在此基础上建立了某型无人机的简化数学模型，并依据仿真要求确定了相关模型参数。最后，对飞行控制系统进行了仿真，构造了某型无人机半实物仿真系统，设计了仿真软件，进行了无人机全飞行控制的双机仿真试验并且对仿真结果进行了分析

2、。试验表明无人机飞行控制系统具有良好的控制效果，满足飞行控制要求。关键词：无人机，数学模型，飞行控制系统，半实物仿真UAVflightcontrolgroundsimulationstudiesAbstractInthispaper,foracertaintypeofUAVdesignrequirements,completethesimulationoftheUAVflight,andtesttheoperationofthecontrollawinsimulationstate.Firstly,accordingtothe

3、purposeandrequirementsofthesimulation,setupasuitableUAVsemi-physicalsimulationsystemandintroducethecompositionofthesimulationsystem.Secondly,designaUAVcontrollawandlogic,andestablishasimplifiedmathematicalmodelofaUAVonthisbasis,anddeterminetherelevantmodelparameters

4、basedonsimulationrequirements.Finally,constructaUAVsemi-physicalsimulationsystemanddesignthesimulationsoftware,underwaythedual-UAVflightcontrolsimulationandanalyzethesimulationresults.ThetestshowsthatUAVflightcontrolsystemhasgoodcontroltomeettheflightcontrolrequirem

5、ents.Keywords:UAV;mathematicalmodel;flightcontrolsystems;semi-physicalsimulation目录摘要iAbstractii第一章引言11.1仿真技术简介11.2国内外半实物仿真技术发展与现状11.3无人机半实物仿真的特点和意义21.4本文的研究背景及内容安排3第二章无人机飞控地面仿真系统42.1仿真的目的与要求42.2无人机半实物仿真系统的组成42.3本章小结6第三章某型无人机的简单模型73.1基本飞行控制规律和逻辑73.1.1俯仰与滚转姿态控制73.1.2高

6、度控制73.1.3航向控制83.1.4航向保持83.1.5自主导航与航迹控制83.2无人机的简化数学模型93.2.1俯仰控制93.2.2高度控制通道93.2.3横侧向控制通道103.3本章小结11第四章无人机飞控地面仿真试验124.1半实物仿真系统的构造124.2仿真系统软件的开发124.3双机仿真结果的分析144.3.1俯仰姿态控制154.3.2滚转姿态控制154.3.3高度控制164.3.4自主飞行控制164.3.5无人机飞行状态174.3.5双机仿真最终结论184.4本章小结18第五章总结和展望195.1工作总结195.

7、2进一步工作与研究展望19参考文献21致谢22第一章引言1.1仿真技术简介所谓仿真技术，是以相似原理、控制理论、计算机技术、信息技术及其应用领域的专业技术、仿真可信性评估方法等学科为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对真实的或设想的系统进行动态试验研究的一门综合性技术，极大地扩展了人类的视野和能力，在科学技术领域起到了极其重要的作用[1]。系统仿真尤其是数学仿真实质上应该包括三个基本要素：系统、系统模型、计算机，而联系这三项要素的基本火攻则是：数学模型建立、仿真模型建立和仿真实验[2]。系统仿真技术作为分析和

8、研究系统运动行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法，按照参与仿真的模型种类，可划分为物理仿真、数学仿真和物理—数学仿真[3]。物理仿真是按照实际系统的物理性质构造系统的物理模型，并在物理模型上进行试验研究。数学仿真是首先建立系统数学模型，并将数学模型转化成仿真计