[1]王博航,王道波.矢量推力固定翼无人机控制律设计[J].机械与电子,2019,(04):57-61.
　. Design of Control Law for Vector Thrust Fixed Wing UAV[J].Machinery & Electronics,2019,(04):57-61.
点击复制

矢量推力固定翼无人机控制律设计()
分享到：

机械与电子[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2019年04期
页码:
57-61
栏目:
自动控制与检测
出版日期:
2019-04-24

文章信息/Info

Title:
 Design of Control Law for Vector Thrust Fixed Wing UAV
文章编号:
１００１- ２２５７（２０１９）０４- ００５７- ０５
作者:
王博航; 王道波
南京航空航天大学自动化学院，江苏 南京 ２１１１０６
Author(s):
ＷＡＮＧＢｏｈａｎｇ; ＷＡＮＧＤａｏｂｏ
 ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１０６，Ｃｈｉｎａ
关键词:
推力矢量; 数学模型; 控制分配; 控制仿真
Keywords:
ｔｈｒｕｓｔｖｅｃｔｏｒ; ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌ; ｃｏｎｔｒｏｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ; ｃｏｎｔｒｏｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
分类号:
Ｖ２１２.１
文献标志码:
A
摘要:
以推力矢量无人机为研究对象，建立了无人机空间运动的数学模型，将无人机的运动分为纵向运动和横侧向运动并运用小扰动原理得到线性运动方程。采用直接分配法解决了由于推力变向机构的加入引起的控制分配问题，设计出推力矢量无人机的姿态控制系统，基于 ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真平台，实现了矢量喷口无人机的控制系统仿真。结果表明，推力矢量控制技术运用到无人机控制系统是可行的，并且相对于常规控制具有更好的性能。
Abstract:
ＴａｋｉｎｇｔｈｅｔｈｒｕｓｔｖｅｃｔｏｒＵＡＶａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔｉｖｅ，ａｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆＵＡＶ＇ｓ ｓｐａｃｅｍｏｔｉｏｎｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｉｒｓｔ．ＴｈｅｍｏｔｉｏｎｏｆＵＡＶ ｗａｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌａｎｄｌａｔｅｒａｌｍｏｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｌｉｎｅａｒｍｏｔｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｓｍａｌｌｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅ．Ａｓｔｈｅｔｈｒｕｓｔｖａｒｉａｂｌｅ
ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｓａｄｄｅｄ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｃｏｎｔｒｏｌａｌｌｏｃａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｄｉｒｅｃｔａｌｌｏｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍａｎｄｔｈｅａｔｔｉｔｕｄｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｒｕｓｔｖｅｃｔｏｒＵＡＶｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｖｅｃｔｏｒｉａｌＵＡＶ ｗａｓｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｒｕｓｔｖｅｃｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｏｔｈｅＵＡＶｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｓｆｅａｓｉｂｌｅａｎｄｈａｓｂｅｔｔｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｃｏｎｔｒｏｌ．

参考文献/References:

［１］ 王文娟，马洪忠，刘长林．无人机综合飞行／推力矢量控制［Ｊ］．航空学报，２００８，２９（增刊１）：１５０- １５６．

［２］ 黄国勇．变推力轴线无人机飞行控制技术研究［Ｄ］．南京：南京航空航天大学，２００９．
［３］ 申功璋，郝健康，彭可茂，等．综合飞行／推力矢量控制系统设计与仿真［Ｊ］．北京航空航天大学学报，１９９８，２４（３）：２７９- ２８２．
［４］ 杨建军．逆流控制的推力矢量喷管气动特性研究［Ｄ］．南京：南京航空航天大学，２００７．
［５］ 汤伟，黄勇，傅贜．推力矢量对大迎角动态气动特性影响［Ｊ］．航空学报，２０１８，３９（４）：８３- ８９．
［６］ 陈伟，吴晓燕，唐意东．推力矢量控制技术在临近空间飞行器上的应用［Ｊ］．飞航导弹，２０１３（５）：６４- ７０．
［７］ ＫｉｋｋａｗａＨ，ＵｃｈｉｙａｍａＫ．Ａｔｔｉｔｕｄｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆａｆｉｘｅｄ ｗｉｎｇＵＡＶ ｕｓｉｎｇｔｈｒｕｓｔｖｅｃｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ［Ｃ］／／２０１７ ＷｏｒｋｓｈｏｐｏｎＲｅｓｅａｒｃｈ，ＥｄｕｃａｔｉｏｎａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆ ＵｎｍａｎｎｅｄＡｅｒｉａｌＳｙｓｔｅｍｓ（ＲＥＤ ＵＡＳ），Ｌｉｎｋｏｐｉｎｇ， ２０１７：２６４- ２６９．
［８］ 曲山，邢家瑞．飞机／发动机推力矢量综合控制方法的探讨［Ｊ］．航空发动机，２００３，２９（１）：２７- ３０．
［９］ 曲 东 才．推 力 矢 量 控 制 技 术 发 展 及 其 关 键 技 术 分 析［Ｊ］．航空科学技术，２００２（３）：３０- ３３．
［１０］ 孙会敏．推力矢量飞机纵向模态控制方法研究［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工业大学，２０１５．
［１１］ 章鸿翔．推力矢量飞行器容错控制研究［Ｄ］．南京：南
京航空航天大学，２０１６．

相似文献/References:

[1]马丽杰,吴光强.干式DCT离合器液压控制系统研究[J].机械与电子,2016,(03):54.
　MA Lijie,WU Guangqiang.Research on Hydraulic Control System of Dry Clutch for Dual-clutch Transmission[J].Machinery & Electronics,2016,(04):54.
[2]田 恬,康 瑾.机器人步进电机的最优机械控制数据建模与仿真[J].机械与电子,2023,41(03):30.
　TIAN Tian,KANG Jin.Optimal Mechanical Control Data Modeling and Simulation of Robot Stepping Motor[J].Machinery & Electronics,2023,41(04):30.
[3]苏 阳,余 萱,李家春,等.空调外机的温度场模拟[J].机械与电子,2023,41(04):60.
　SU Yang,YU Xuan,LI Jiachun,et al.The Simulation of the Temperature Field of the Air Conditioner External Unit[J].Machinery & Electronics,2023,41(04):60.
[4]杨 晨,刘志远,陆洪建,等.基于智能继电保护技术的超高压断路器控制研究[J].机械与电子,2023,41(08):45.
　YANG Chen,LIU Zhiyuan,LU Hongjian,et al.Research on Control of UHV Circuit Breaker Based on Intelligent Relay Protection Technology[J].Machinery & Electronics,2023,41(04):45.
[5]马 珂,何培彬.基于模糊 PID 融合的特种起重机伸缩臂自动控制[J].机械与电子,2023,41(11):63.
　MA Ke,HE Peibin.Automatic Control of Telescopic Boom of Special Crane Based on Fuzzy PID Fusion[J].Machinery & Electronics,2023,41(04):63.
[6]曾胜龙,陈 伟,秦 攀.大容量火力发电机组调频控制方法研究[J].机械与电子,2024,42(12):49.
　ZENG Shenglong,CHEN Wei,QIN Pan.Research on Frequency Regulation Control Method for Large Capacity Thermal Power Generation Units[J].Machinery & Electronics,2024,42(04):49.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：２０１８- １０- ２６
作者简介：王博航 （１９９４－），男，陕西西安人，博士研究生，研究方向为控制理论与控制工程；王道波 （１９５７－），男，河北易县人，教授，博士研究生导师，研究方向为无人机飞行控制与仿真、机电模拟技术、电动伺服控制技术、液压伺服技术。
更新日期/Last Update: 2019-10-29