一种基于信息融合伺服控制的无人机姿态控制系统的制作方法
一种基于信息融合伺服控制的无人机姿态控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及固定翼无人机飞行控制技术领域，具体是一种基于信息融合伺服控制 的无人机姿态控制系统。
【背景技术】
[0002] 进入21世纪后，无人机在现代战争中发挥越来越重要的作用，它集众多高新技术 于一体，不仅能用于战略战术信息侦察、毁伤评估，还可用于电子对抗、携带和投放武器、执 行战场压制等多种任务，受到世界各国政府和研究人员的重视。在民用领域，无人机也具有 很大的发展潜力，可应用于地形测绘，预警救灾，农药喷洒等领域。
[0003] 无人机飞行控制系统主要实现姿态控制、高度控制和航路控制等飞行模态。无人 机在不同高度巡航飞行、爬升及进场下滑飞行时都要求保持相应的姿态。姿态保持模态可 W将飞机保持在给定的参考姿态，姿态控制器设计不仅可W改善姿态角的稳定质量，更主 要是为了保证轨迹控制具有良好的品质。
[0004] 目前，无人机飞行控制系统的设计方法主要有PID控制、最优控制、鲁椿控制等。 然而，经典PID控制虽然使用最为普遍，但它最适用于单入单出线性系统。鲁椿控制系统虽 然能解决无人机不确定性干扰的问题，但它的缺点是需要给出标称模型和模型不确定性特 征，且控制系统鲁椿性是W牺牲系统闭环性能为代价。最优控制是目前在某些飞机上已成 功应用的先进飞行控制系统，理论比较成熟，适用于多变量系统，但是它主要适用于姿态调 节控制，若用于姿态跟踪控制，则控制器的设计会变得比较复杂。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的问题是提供一种基于信息融合伺服控制的无人机姿态控制系统， 该控制系统控制律计算简单，仅需调节两个控制参数，即可达到很高的控制精度，适用于多 变量系统。
[0006] 本发明公开的一种基于信息融合伺服控制的无人机姿态控制系统，包括俯仰姿态 控制律和滚转姿态控制律；
[0007] 所述俯仰姿态控制律为：
【主权项】
1. 一种基于信息融合伺服控制的无人机姿态控制系统，其特征在于，包括俯仰姿态控 制律和滚转姿态控制律； 所述俯仰姿态控制律为：
2. 根据权利要求1所述的基于信息融合伺服控制的无人机姿态控制系统，其特征在 于，所述俯仰姿态控制律中，
3. 根据权利要求1所述的基于信息融合伺服控制的无人机姿态控制系统，其特征在 于，所述滚转姿态控制律中，
4. 根据权利要求1所述的基于信息融合伺服控制的无人机姿态控制系统，其特征在 于，所述控制系统利用副翼控制无人机的滚转姿态运动，只利用升降舵控制俯仰姿态运动。
【专利摘要】本发明公开的一种基于信息融合伺服控制的无人机姿态控制系统，包括俯仰姿态控制律和滚转姿态控制律。所述俯仰姿态控制律为：所述滚转姿态控制律为：本发明的基于信息融合伺服控制的无人机姿态控制系统，控制系统采用的所有的控制矩阵都是定常矩阵，因此可以离线计算，从而大大减小了运算量，满足实际飞行控制系统实时性的要求。
【IPC分类】G05D1-08
【公开号】CN104865966
【申请号】CN201510226955
【发明人】甄子洋, 浦黄忠, 郜晨, 王道波
【申请人】南京航空航天大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月6日
【技术领域】
[0001] 本发明设及固定翼无人机飞行控制技术领域，具体是一种基于信息融合伺服控制 的无人机姿态控制系统。
【背景技术】
[0002] 进入21世纪后，无人机在现代战争中发挥越来越重要的作用，它集众多高新技术 于一体，不仅能用于战略战术信息侦察、毁伤评估，还可用于电子对抗、携带和投放武器、执 行战场压制等多种任务，受到世界各国政府和研究人员的重视。在民用领域，无人机也具有 很大的发展潜力，可应用于地形测绘，预警救灾，农药喷洒等领域。
[0003] 无人机飞行控制系统主要实现姿态控制、高度控制和航路控制等飞行模态。无人 机在不同高度巡航飞行、爬升及进场下滑飞行时都要求保持相应的姿态。姿态保持模态可 W将飞机保持在给定的参考姿态，姿态控制器设计不仅可W改善姿态角的稳定质量，更主 要是为了保证轨迹控制具有良好的品质。
[0004] 目前，无人机飞行控制系统的设计方法主要有PID控制、最优控制、鲁椿控制等。 然而，经典PID控制虽然使用最为普遍，但它最适用于单入单出线性系统。鲁椿控制系统虽 然能解决无人机不确定性干扰的问题，但它的缺点是需要给出标称模型和模型不确定性特 征，且控制系统鲁椿性是W牺牲系统闭环性能为代价。最优控制是目前在某些飞机上已成 功应用的先进飞行控制系统，理论比较成熟，适用于多变量系统，但是它主要适用于姿态调 节控制，若用于姿态跟踪控制，则控制器的设计会变得比较复杂。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的问题是提供一种基于信息融合伺服控制的无人机姿态控制系统， 该控制系统控制律计算简单，仅需调节两个控制参数，即可达到很高的控制精度，适用于多 变量系统。
[0006] 本发明公开的一种基于信息融合伺服控制的无人机姿态控制系统，包括俯仰姿态 控制律和滚转姿态控制律；
[0007] 所述俯仰姿态控制律为：
【主权项】
1. 一种基于信息融合伺服控制的无人机姿态控制系统，其特征在于，包括俯仰姿态控 制律和滚转姿态控制律； 所述俯仰姿态控制律为：
2. 根据权利要求1所述的基于信息融合伺服控制的无人机姿态控制系统，其特征在 于，所述俯仰姿态控制律中，
3. 根据权利要求1所述的基于信息融合伺服控制的无人机姿态控制系统，其特征在 于，所述滚转姿态控制律中，
4. 根据权利要求1所述的基于信息融合伺服控制的无人机姿态控制系统，其特征在 于，所述控制系统利用副翼控制无人机的滚转姿态运动，只利用升降舵控制俯仰姿态运动。
【专利摘要】本发明公开的一种基于信息融合伺服控制的无人机姿态控制系统，包括俯仰姿态控制律和滚转姿态控制律。所述俯仰姿态控制律为：所述滚转姿态控制律为：本发明的基于信息融合伺服控制的无人机姿态控制系统，控制系统采用的所有的控制矩阵都是定常矩阵，因此可以离线计算，从而大大减小了运算量，满足实际飞行控制系统实时性的要求。
【IPC分类】G05D1-08
【公开号】CN104865966
【申请号】CN201510226955
【发明人】甄子洋, 浦黄忠, 郜晨, 王道波
【申请人】南京航空航天大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月6日
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