基于反步法和非线性动态逆的无人机三维航路跟踪制导控制

摘要：

为实现无人机在大范围内稳定、精确地跟踪三维参考航路,基于制导与控制回路独立设计的思路,提出了一种无人机三维航路跟踪制导控制方法.在制导外环,引入沿参考航路飞行的虚拟无人机作为向导并利用反步法设计三维航路跟踪的非线性制导律;在控制内环,以非线性动态逆理论和奇异摄动理论为基础,设计由机动指令生成器、角度转换器、慢回路姿态控制器和快回路角速度控制器所组成的飞行控制模块,对制导外环给出的制导指令进行快速精确地跟踪.基于Lya-punov稳定性理论证明了无人机航路跟踪制导控制方法的稳定性.通过对比分析无人机6自由度模型下的三维航路跟踪仿真,说明所提出的制导控制方法能够使得无人机精确地跟踪参考航路,从而验证了该方法的有效性、合理性.

关键词：飞行器控制、导航技术、无人机、航路跟踪、反步法、非线性动态逆、制导控制

所属期刊栏目：35

分类号：V279(各类型航空器)

资助基金：航空科学基金、航空电子系统综合技术重点实验室基金联合项目20125553030;全国高校博士点基金项目20116102110026

在线出版日期：2015-02-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2030-2040