无人直升机控制系统设计及控制方法研究

无人机广泛应用在国防建设和国民经济建设中。无人直升机由于其自身的特点和应用领域,对它的研究有着理论意义、工程意义和经济意义。 从工程应用的角度出发,在充分考虑了无人直升机特点的基础上,设计了飞行控制器。该控制器通过机载传感器获取无人直升机的姿态信息,并将姿态信息和直升机的操纵数据一起回传地面站。飞控器硬件设计中充分利用了80C196KC的性能,对实际飞行时可能出现的状况硬件上做了相应的预防。飞控器软件设计按照直升机控制的特点,本着实时的原则进行了设计。实现了多路HSI同时中断,并对代码进行了优化。同时根据系统的要求,设计了通讯协议。地面站设计利用了数据库技术,对遥测数据实时接收显示并存储。 发展高性能的无人直升机需要有精确、实际的动力学模型。从辨识的角度,在设计好的直升机飞行实验基础上,对悬停状态下模型直升机各通道操纵量,加了持续激励信号,采集得到试飞数据。对飞行数据进行了分析。得到了每个通道的输入输出数学模型。另外,对每个通道中存在的耦合关系进行了研究,并给出了数学模型。 利用各通道数学模型,研究了无人直升机的飞行控制技术,设计了控制率,得到了比较好的仿真效果。