無人機控制率

2021-10-04 16:51:57 字數 879 閱讀 1894

控制率:指的是飛行過程中輸入和輸出所遵循的一種演算法。

飛行控制律一般是利用飛行器的狀態(位置、姿態、線速度、角速度等)和控制演算法解算出飛行所需要的舵偏(公升降舵、方向舵、副翼)、油門(發動機轉速),然後將相應的控制量輸出至執行機構(舵和發動機),從而控制飛機按照控制律設計的目標進行飛行。

可以舉乙個例子來說明一下控制律的作用:人騎自行車沿直線行走,車把好似方向舵,腳蹬好比油門,人眼可以當做空速管、gps、慣導等感測器,人腦可以比作機載計算機,你駕駛自行車沿直線行走的大腦演算法就是所謂的飛行控制律。人眼觀察到自行車跟期望直線的偏差後傳輸給大腦,大腦通過自己腦中的演算法根據這個偏差計算出手應該偏轉多少,腳應該用多大力蹬車才能使自行車沿直線行走。

一般而言,除了pid控制以外,線性控制律和非線性控制律的設計都需要有乙個表徵飛機運動的數學模型。數學模型越精確,控制律的控制效果往往越好。數學模型一般包括運動學方程和動力學方程。運動學方程就是剛體一般運動方程,動力學模型根據不同的飛行器布局會有不同的方程,一般而言需要對氣動力(矩)、重力、附加慣性力(浮空器一般需要)、等進行建模。但是對於飛機這種複雜的系統而言,往往難以獲得精確的數學模型,尤其對於***而言,模型幾乎不可得。因此,現在往往利用智慧型控制方法(模糊控制、神經網路、模式識別等)對飛行器模型中的不確定項(氣動建模不準確、執行機構動力學建模不準確)和環境的未知擾動(風擾)進行估計。控制律的設計也需要有乙個控制目標和控制精度要求。

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