基于dSPACE的無(wú)人機(jī)飛控RCP仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)逐漸被應(yīng)用到了各種領(lǐng)域。飛控系統(tǒng)作為無(wú)人機(jī)的核心，其性能良好與否關(guān)系到無(wú)人機(jī)是否能正常完成飛行任務(wù)。飛控系統(tǒng)測(cè)試是飛控系統(tǒng)研發(fā)過(guò)程中對(duì)最終成果的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)的重要手段。傳統(tǒng)的飛控系統(tǒng)測(cè)試，基于無(wú)人機(jī)實(shí)體以及實(shí)地飛行實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，組織實(shí)施復(fù)雜，耗資巨大。仿真技術(shù)的出現(xiàn)，給飛控系統(tǒng)測(cè)試開(kāi)辟了新的路徑。本文以某型無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)作為研究對(duì)象，依托dSPACE半實(shí)物仿真平臺(tái)，設(shè)計(jì)并構(gòu)建了一套基于虛擬控制器和實(shí)際對(duì)象

2、的快速控制原型半實(shí)物仿真系統(tǒng)，并以某型無(wú)人機(jī)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，進(jìn)行了完整的實(shí)驗(yàn)分析。
　　本研究在分析樣例無(wú)人機(jī)的氣動(dòng)布局、結(jié)構(gòu)參數(shù)的基礎(chǔ)上，采用經(jīng)典方法推導(dǎo)建立該型無(wú)人機(jī)的動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)微分方程組，據(jù)此在Simulink環(huán)境中建立了該無(wú)人機(jī)對(duì)應(yīng)的空氣動(dòng)力學(xué)模型。通過(guò)對(duì)動(dòng)力學(xué)simulink模型進(jìn)行仿真分析，獲取無(wú)人機(jī)的動(dòng)態(tài)特性，以此為依據(jù)，選取了能夠表征無(wú)人機(jī)特性的劃分特征量，利用GK模糊聚類(lèi)方法對(duì)無(wú)人機(jī)飛行包線進(jìn)行劃分，選取了三個(gè)典型

3、工作點(diǎn)作為仿真實(shí)驗(yàn)基準(zhǔn)點(diǎn)。針對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)的目的，在simulink中特別設(shè)計(jì)并建立了虛擬控制器模型以及相關(guān)模型增益控制參數(shù)，包括飛行任務(wù)管理模型以及無(wú)人機(jī)飛行控制律模型。按照設(shè)計(jì)方案，將虛擬控制器模型、飛控系統(tǒng)相應(yīng)組件以及dSPACE半實(shí)物仿真平臺(tái)按照一定拓?fù)潢P(guān)系連接成閉合仿真回路，構(gòu)建了飛控系統(tǒng)仿真系統(tǒng)，并在仿真基準(zhǔn)點(diǎn)處完成了相關(guān)仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)并構(gòu)建的基于dSPACE的無(wú)人機(jī)飛控RCP半實(shí)物仿真系統(tǒng)是有效的。利用該仿真系