摘要：四旋翼无人机在执行高负荷、长航时任务时,桨叶的疲劳断裂易导致无人机失控甚至坠毁。针对这一问题,提出了一种基于积分滑模控制的四旋翼无人机主动容错飞行控制方法。首先通过运动学和动力学分析建立了执行机构故障时无人机的非线性模型,再构造观测器对执行机构故障进行实时观测,并据此设计积分滑模控制律对无人机的位置和姿态控制回路进行补偿。数字仿真和飞行实验结果均表明所给出的方法具有较强的容错能力,在单只桨叶部分断裂的情况下,该方法可有效地实现无人机的位置和姿态稳定并具有良好的动、静态特性。

摘要：在四旋翼无人机飞行控制系统的研究中,针对某四旋翼无人机进行了姿态优化控制的研究,为了改善四旋翼无人机在飞行过程中姿态的稳定性、动态跟踪特性和抗干扰能力,综合运用动态矩阵控制(DMC)的模型预测控制和串级PID控制实现了对某四旋翼无人机的三轴姿态和高度稳定优化控制律设计和优化。控制律外回路为DMC预测控制器,通过对控制量进行滚动优化和反馈校正提高系统控制精度。内回路为串级PID控制,为DMC预测控制器提供稳定的被控对象和合理的预测模型。通过使某个电机动力部分损失的形式加入干扰,完成数字仿真。数字仿真和实际飞行实验表明,与串级P1D控制相比,经模型预测优化控制后的四旋翼无人机姿态调节时间更短、跟踪性能更好。

摘要：针对滑跑型无人机回收阶段对下滑角跟踪以及触地时姿态角的高要求,设计了一种无人机滑降着陆控制方式;首先,给出了滑降控制系统结构图,在此基础上分别进行了滑降横侧向控制器和滑降纵向控制器的设计,具体进行了直线航迹和圆航迹的控制方法以及下滑段的高度控制量算法的分析;然后,进行了滑降着陆控制模式设计,将滑降过程分解为降高、平飞、下滑以及拉平4个阶段分别进行设计,并在拉平阶段给出了俯偏航距仰角控制量与离地高度的关键技术公式;仿真结果表明,该无人机滑降着陆控制系统平飞段偏航距小于5 m,接地时偏航距约为0 m;平飞段高度跟踪误差为0 m,下滑段高度跟踪误差2 m;落地姿态角为0.4°;具有高度控制误差小、偏航距离短、落地姿态角安全性高的优点,能满足滑跑无人机对滑降阶段的控制要求。

摘要：无人机系统中搭载多种微波、光电成像设备时,为了实现视频、图片等大量侦察数据实时高速传输至地面指挥终端,在机载数据通信系统中,基于RapidIO高速串行总线协议,提出了一种将多种侦察数据采集、封装组帧、复合下传的设计方法,同时匹配数据链带宽变化,完成侦察信息的实时回传,实现在作战中对战场态势的有效侦察,通过无人机系统试验验证该方法工作稳定可靠,满足系统应用需求。

摘要：为了提高无人机执行任务的能力,在对三维导航研究的基础上,进行了包括按时到达目标点的四维导航系统设计,给出了导航过程中高度和速度的求解方法;然后分别设计了基于自适应模糊PID的高度和速度控制器,并将其用于无人机的四维导航中;仿真结果表明,与传统的PID控制相比,基于自适应模糊PID设计的控制器能很好的改善控制器性能,具有超调小、响应快、稳态精度高的优点,能够精确实现无人机的四维航迹控制。