一种无人机自动着陆拉平控制方法

摘要

本发明公开了一种无人机自动着陆拉平控制方法，采用开环修正与闭环反馈控制相结合的控制方案，通过得到升降速度期望值vyg(t)、升降加速度期望值ayg(t)、期望的俯仰角θg(t)、升降舵偏度指令δz(t)，来实现控制回路中的各个控制环节，尤其引入了升降速度开环积分修正量vygSemi，减小了实际飞机接地时的升降速度与期望值的偏差。修正量物理意义明确，易于实现，工程应用性强，适用于有高精度要求的无人机自动着陆拉平控制，有效提高着陆安全性。

主权项

1.一种无人机自动着陆拉平控制方法，其特征在于，所述的控制方法按照以下步骤实现：步骤一：实现升降速度及升降加速度期望值生成环节，得到升降速度期望值v_yg(t)和升降加速度期望值a_yg(t)；根据飞机接入拉平控制时的高度h₀及升降速度v_y0、期望的飞机着地速度v_yjd、拉平过程中的飞机高度h(t)、拉平过程中的飞机升降速度v_y(t)，得到升降速度期望值v_yg(t)和升降加速度期望值a_yg(t)：$\left\{\begin{array}{c}{v}_{\mathrm{yg}}\left(t\right)=\frac{v_{y0}-v_{\mathrm{yjd}}}{h_0}h\left(t\right)+v_{\mathrm{yjd}}\\ a_{\mathrm{yg}}\left(t\right)=\frac{v_{y0}-v_{\mathrm{yjd}}}{h_0}{v}_y\left(t\right)\end{array}\right.$步骤二：根据期望的俯仰角速率开环修正量ω_zeSemi以及升降速度控制积分系数K_LI，得到升降速度开环积分修正量v_ygSemi；升降速度开环积分修正量v_ygSemi如下式：v_ygSemi＝ω_zgSemi/K_LI步骤三：实现升降速度控制环节，根据飞机升降速度v_y(t)、升降加速度a_y(t)、升降速度期望值v_yg(t)，升降速度开环积分修正量v_ygSemi以及控制参数K_L、K_LI、K_LD，得到期望的俯仰角θ_g(t)：θ_g＝K_L(v_yg(t)-v_y(t))+K_LI∫_t0^t(v_yg(τ)+v_ygSemi-v_y(τ))dτ+K_LD(a_yg(t)-a_y(t))其中：控制参数K_L、K_LI、K_LD根据现有的俯仰角控制回路选取；步骤四：实现俯仰角控制环节，得到升降舵偏度指令δ_z(t)；根据无人机的俯仰θ(t)、期望的俯仰角θ_g(t)、无人机的俯仰角速率ω_z(t)以及相应的控制参数，得到升降舵偏度指令δ_z(t)：${\delta }_z\left(t\right)=K_{\theta }(\theta \left(t\right)-{\theta }_g\left(t\right))+K_{{\omega }_z}{\omega }_z\left(t\right)$δ_z(t)作为升降舵回路的输入，通过控制升降舵偏转实现对无人机的拉平控制。