多旋翼无人机强风环境优化控制仿真

摘要：

轻小型多旋翼无人机在室外中低空飞行易受强风环境影响,产生姿态角震荡过激控制,或长时间无法到达目标航点被强风吹走.解决上述问题关键在于无人机如何自主对强风进行判断并采取相应的控制策略.工程中可基于多旋翼无人机对象建立非线性数学模型并引入风场影响搭建半实物仿真平台,通过仿真计算出连续的多旋翼无人机阵风配平姿态曲线预存在飞控计算机中,实际飞行过程中将无人机导航系统的姿态角测量值代入曲线在线对强风进行识别,并在控制上采用弱位置外环速度PID控制算法以减小无人机强风返航过程中的姿态角波动.应用上述方法的八旋翼无人机多次执行任务过程中在遭遇强阵风情况下自主判断、成功返航,证明了上述方法的有效性.

关键词：多旋翼无人机、非线性模型、半实物仿真、抗风、控制策略

所属期刊栏目：35

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金71573184;中国民航飞行学院青年科学基金项目Q2016-118

在线出版日期：2018-05-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：38-42,49