无侧滑角传感器的飞翼无人机抗侧风控制方法

作者：王乾; 李清; 程农; 宋靖雁

来源：清华大学学报, 2014, 54(04): 530-535.

DOI：10.16511/j.cnki.qhdxxb.2014.04.002

• 飞翼无人机
• 抗侧风
• 航迹跟踪
• 侧滑角估计
• H∞控制

飞翼布局无人机(UAV)由于缺少垂直尾翼的安定作用,航向通道不稳定或具有弱稳定性,侧风条件下容易引起侧滑,影响航迹跟踪精度。针对一种没有安装侧滑角传感器的小型飞翼无人机,根据惯性器件测量数据和无人机气动参数,使用扩展Kalman滤波方法估计无人机的侧滑角大小并控制消除侧滑。在抑制侧滑的条件下,推导建立了无人机航迹跟踪侧向运动的非线性模型,利用反馈线性化方法,将运动模型转化为带有扰动的线性模型,进而引入虚拟控制变量,使用保性能H∞鲁棒控制器设计方法,优化得到航迹跟踪反馈控制参数。仿真结果表明:该方法能够估计并有效抑制侧风条件下飞翼无人机侧滑等干扰,实现航迹的精确跟踪。

• 单位
  清华大学; 中航工业西安飞行自动控制研究所