无人机编队飞行控制器设计与仿真

合集下载

相关主题

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

ｉｎｃａｓｅｏｆｄｉｓｔｕｒｂ，ａｎｄｗｈｅｎｔｈｅＰＩＤｐｒａａｍｅｔｅｒｓｃｈａｎｇｅ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｃａｎｓｔｉｌｌａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｇｏｌａｏｆｆｏｍａｒｔｉｏｎｋｅｅｐｉｎｇ
中图分类号：Ｖ２９７文献标识码：Ｂ
ＦｏｒｍａｔｉｏｎＦｌｉｇｈｔＣｏｎｔｒｏｌＤｅｓｉｇｎｆｏｒＵＡＶｓ
ＭＵＢｉｎ，ＺＨＡＯＸｉａｏ—ｂｅｉ，ＨＵＡＮＧＹｏｎｇ
ｒａｔｅｏｆｂａｔｔｌｅｍｉｓｓｉｏｎ，ｔｈｕｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｏｎｅ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｂｅｇａｎｗｉｔｈｔｈｅｃｌｏｓｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔａｋｉｎｇｔｈｅｌｅａｄｅｒ—ｆｏｌｌｏｗｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｂｕｉｌｄｉｎｇａｒｏｔａｔｉｎｇｌａｆｍｅｕｓｉｎｇｆｏｌｌｏｗｅｒｖｅｌｏｃｉｔｙａｓＸａｘｉｓａｎｄｉｆｘｅｄｏｎｔｈｅ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ’ ａｎＳｈａｎｘｉ７１００７２，Ｃｈｉｎａ）ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｌｆｉｇｈｔｏｆｍｕｈｉ —ｕｎｍａｎｎｅｄａｅｉｒａｌｖｅｈｉｃｌｅｓ（ＵＡＶｓ）ｃａｎｇｒａｔｅｆｕｌｌｙｅｎｈａｎｃｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ
ｂａｓｅｄｏｎｄｏｕｂｌｅｆｏｍａｒｔｉｏｎ．Ｔｈｅｔｅｓｔｓｈａｖｅｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｉｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｃａｎａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｇｏｌａｏｆｆｏｍａｒｔｉｏｎｋｅｅｐｉｎｇａｎｄｒｅｃｏｎｉｆｇｕｒａｔｉｏｎ．ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ｔｈｅｆｏｍａｒｔｉｏｎｃａｎｒｅｃｏｖｅｒｗｉｔｈｌｅｓｓｔｉｍｅａｎｄｏｖｅｒｓｈｏｏｔ
ｆｏｌｌｏｗｅｒ，ａｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗｏｒｋｉｎｇｗｉｔｈＣＭＡＣａｎｄＰＩＤｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗａｓｃａｒｒｅｄｏｕｔｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
成功率，从无人机近距离编队出发，采用长机一僚机结构，建立以僚机速度方向为ｘ轴且建立固连于僚机的旋转坐标系，根
据两机相对运动关系建立编队运动数学模型，设计一种小脑模型神经网络（ＣＭＡＣ）与ＰＩＤ并行控制器，以双机编队为基础对控制器进行仿真验证。仿真结果证明该控制器可以实现近距离队形保持与队形重构功能，与传统ＰＩＤ控制器相比，在受到干扰情况下，编队队形可以以更小调整快速恢复，并且在ＰＩＤ参数变动时，仍能完成队形保持与重构，具有更强的鲁棒性。关键词：无人机；编队保持与变换；小脑模型神经网络
ａｎｄｒｅｅｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｗｉｔｈｓｔｒｏｎｇｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ＵＡＶｓ；Ｆｏｍａｒｔｉｏｎｋｅｅｐｉｎｇａｎｄｒｅｅｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ；ＣＭＡＣ
第３１卷第２期
文章编号：１００６— ９３４８（２０１４）０２ — ００６５— ０４
计
算
Байду номын сангаас
机
仿
真
２０１４年２月
无人机编队飞行控制器设计与仿真
牧彬，赵晓蓓，黄勇
（西北工业大学航空学院，陕西西安７１００７２）摘要：无人机编队飞行可以大幅提高作战效率，但也面ｌ临多机任务协同分配，传感器数据融合等问题。为提高对目标打击的