无人飞行器飞行控制仿真与软件设计培训课程培训

无人飞行器飞行控制仿真与软件设计培训课程

培训目标：

倾转旋翼飞行器飞控系统软件的研究方法,并进行相关控制器的设计和仿真。倾转旋翼飞行器在飞行过程中受到的外力较复杂,自身又具有复杂的非线性强耦合动态特性。本文针对倾转旋翼飞行器的飞行控制关键技术进行了深入研究,提出了开发飞行器飞行控制仿真软件系统的解决方案,解决了无人机倾转旋翼飞行器模型特性分析、飞行控制系统设计与仿真、飞行任务规划等技术难题。

第一部分，用C＃语言实现了飞行控制系统模型参数管理和控制软件的WPF架构设计,仿真软件按飞行器模型信息、控制器模型信息、飞行科目模块信息等模块设计,使复杂的建模过程得以模块化、结构化和界面化,方便了仿真工程师们的理解与交流。

  第二部分，建立了无人倾转旋翼飞行器非线性全量方程数学模型,分析了直升机飞行模式和飞机飞行模式小扰动线化模型的稳定导数、控制导数、稳定性和操纵性,为飞行控制系统设计和验证提供了明确的被控对象。

  第三部分，运用人工神经网络和逆系统控制方法,从内外两个回路方面,提出了无人倾转旋翼飞行器飞行控制系统基本结构。基于该结构,根据动态逆反馈线性化理论设计无人飞行器内回路姿态控制系统和外回路轨迹控制系统,并分析模型跟踪误差动力特性,再根据误差特性设计神经网络误差补偿器,给出神经网络在线学习调整算法。

  第四部分，运用VS程序设计工具开发了飞行器飞行控制仿真软件,对控制系统理论的正确性和合理性进行仿真实验验证,并参照飞行品质规范进行了仿真实验。

总结：典型机动科目和飞行仿真的结果表明,所设计的飞行器飞行控制仿真软件能够有效实现姿态和轨迹的稳定和跟踪控制,符合飞行控制要求。