高速近距无人机协同编队控制器设计研究

作     者：张佳龙 闫建国 张普 齐晓巧 吕茂隆 Zhang Jialong;Yan Jianguo;Zhang Pu;Qi Xiaoqiao;LüMaolong

作者机构：西北工业大学自动化学院陕西西安710129 西安电子科技大学机电工程学院陕西西安710071 空军工程大学装备管理与安全工程学院陕西西安710051 

出 版 物：《西北工业大学学报》 (Journal of Northwestern Polytechnical University)

年 卷 期：2018年第36卷第2期

页      面：345-352页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(60974146 61473229)资助 

主　　题：无人机编队 多机协同 控制器设计 飞行稳定性 动态特性 

摘      要：针对高速飞行的无人机协同编队,机群中单机出现故障,需退出编队飞行,同时需快速近距或超近距重新编队问题。提出了一种快速近距协同编队控制器设计方法,弥补了突发战事鲁棒性低,时效性差的不足并对无人机编队飞行动态特性进行了分析。考虑到外界因素已知情形下,建立适合无人机纵向动力学模型和非定常气动力模型,根据编队速度、平尾偏角、推力矢量舵偏角及俯仰角速度作为控制器输入指令信号,研究编队飞行的动态特性。同时分析编队飞行间距误差收敛于很小固定值,协同飞行稳定性良好。仿真结果表明:该控制器能够有效提高近距或超近距重新编队的速度,而且能够保持协同编队飞行的稳定性,为高速近距无人机协同编队控制器设计提供一种思路。