基于机器视觉的多旋翼无人机飞行偏航控制

为了降低多旋翼无人机飞行偏航控制的超调量,并提升其抗干扰性能,提出基于机器视觉的多旋翼无人机飞行偏航控制方法。首先在无人机下方安装CCD摄像机,用于采集参考目标图像;然后利用针孔模型的相对位置解算算法,计算多旋翼无人机相对位置;最后通过比对计算位置和预先设定位置;判断无人机是否出现偏航现象。如果存在偏航现象,使用无人机姿态估计算法确定偏航角,并通过抗饱和控制器生成偏航控制量,实现对无人机的偏航控制。实验证明,该方法能够有效采集参考目标图像,获取准确的相对位置信息,具有良好的抗干扰性能。

基于PWPF调制技术的飞机飞行姿态控制系统软件设计

为实现飞机行进轨迹多波段同时调节,使其飞行姿态能够受到软件程序的有效控制,设计基于PWPF调制技术的飞机飞行姿态控制系统软件程序;根据时钟配置情况,设置CAN通信接口,并以此为基础,完成对导航仪与舵机状态的检测,再联合偏航距离校正结果,规范核心控制程序的编写形式,实现系统各软件模块功能的设计;建立自抗扰闭环,按照PWPF调制技术的静态作用需求,求解二次规划函数,完成基于PWPF调制技术的控制机制定义;在反步控制器运行过程中,推导非线性建模表达式,实现对飞机飞行姿态控制行为的建模,完成基于PWPF调制技术的飞机飞行姿态控制系统软件设计;实验结果表明,基于PWPF调制技术所设计的软件程序,在X波、C波、S波、L波的波频范围内,均能有效控制飞机的飞行姿态,与多波段调节飞机行进轨迹的实际应用诉求相符合。

方向舵卡死无人机步出螺旋运动控制律的设计

为了解决方向舵卡死引起无人机步入螺旋运动模态,进而可能尾旋坠机的问题,提出了仅通过设计副翼通道的控制律使无人机步出螺旋运动的新方法。首先从方向舵卡死产生的力及力矩的分析出发,得出方向舵卡死且在航向稳定性大于横向稳定性时无人机会步入螺旋运动,仿真结果证明了该结论的正确性。然后把卡死的方向舵产生的影响当作常值扰动,通过设计副翼通道的控制律,实现了无人机改出螺旋运动按指定的滚转角以及偏航角飞行的预期目的。最后通过仿真实验,验证了所设计控制律的可行性。

有控火箭靶弹的控制方式和弹道特性

针对有控火箭靶弹模拟平飞类目标飞行弹道问题,提出了采用变舵偏角控制和直线滑翔飞行控制两种舵面控制方式调整方案,仿真分析了两种控制方式下的飞行弹道。结果表明:变舵偏角控制方式调整舵偏角可以得到滑翔飞行弹道,直线滑翔飞行控制方式可以得到平飞弹道,均满足供靶条件。

敏捷光学卫星多模式推扫成像时的偏流角研究

对运行于太阳同步轨道的以时间延迟积分CCD(TDI-CCD)相机为成像有效载荷的敏捷光学卫星姿态对地指向变化的多模式推扫成像,研究了基于运动学和卫星自身姿态信息的偏流角解算方法。基于线阵TDI-CCD推扫点目标瞬时成像、区域扫描成像和立体成像模式,分析了动态成像过程中的偏流原理。综合运动学和速度矢量方法,推导出了星下点速度矢量在敏感器坐标系中的表达式。数值仿真表明:当相机推扫方向与航迹方向平行时,偏流源于地球自转;当相机推扫方向与航迹方向不平行时,偏流角主要受地表的牵连速度影响。采用姿态偏航控制对偏流角进行调整,可实现敏捷光学卫星执行多模式推扫成像技术。

复合式高速直升机螺旋桨变距性能评估与测试

复合式高速直升机在机翼两侧安装螺旋桨,通过调整左/右螺旋桨的桨距提供前向推力和偏航力矩,对螺旋桨变距性能要求较高。首先,简要介绍了某型复合式高速直升机的总体气动布局,建立了非线性动力学模型;然后,开展了全速度包线闭环飞行仿真,分析了飞行仿真历程数据,提出了螺旋桨变距的角度行程和速率需求;在此基础上,针对所研究的复合式高速直升机设计了螺旋桨变距机构,测试获得了实际的螺旋桨变距性能指标,初步验证了该螺旋桨变距驱动控制方案的可行性。