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摘 要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究目的及意义
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 空中加油技术的研究现状
1.2.2 空中加油模型的研究现状
1.2.3 无人机对接控制技术的研究现状
1.3 本文主要研究内容
第2章 无人机自主空中加油系统建模
2.1 引言
2.2 UAV动力学模型
2.2.1 坐标系的定义及其相互转换关系
2.2.2 空气动力模型
2.2.3 大气模型
2.2.4 发动机模型
2.2.5 无人机的动力学及运动学方程
2.2.6 无人机的配平
2.2.7 小扰动线性方程
2.3 大气紊流模型
2.4 加油锥套模型
2.5 本章小结
第3章 无人机自主空中加油轨迹跟踪控制系统设计
3.1 引言
3.2 无人机空中加油轨迹跟踪控制系统结构
3.2.1 轨迹跟踪控制系统结构
3.2.2 控制目标
3.3 参考轨迹生成器设计
3.4 状态观测器设计
3.5 轨迹跟踪控制器设计
3.5.1 基于LQR的轨迹跟踪控制器设计
3.5.2 基于LQR的轨迹跟踪控制系统结构图
3.5.3 基于LQR-PI的轨迹跟踪控制器设计
3.5.4 基于LQR-PI的轨迹跟踪控制系统结构
3.6 仿真分析
3.6.1 对接过程的指标要求及相关参数的设计
3.6.2 仿真结果及分析
3.7 本章小结
第4章 基于自适应滑模变结构控制的无人机对接控制系统设计
4.1 引言
4.2 基于自适应滑模控制的无人机控制系统结构
4.3 基于自适应滑模控制的无人机姿态控制模型
4.4 基于自适应积分滑模控制的无人机姿态控制器设计
4.4.1 慢回路一阶积分滑模控制律设计
4.4.2 快回路一阶积分滑模控制律设计
4.4.3 仿真分析
4.5 基于自适应二阶终端滑模控制的无人机姿态控制器设计
4.5.1 慢回路二阶终端滑模控制器设计
4.5.2 快回路二阶终端滑模控制器设计
4.5.3 仿真分析
4.6 制导回路设计
4.7 仿真分析
4.8 本章小结
第5章 无人机自主空中加油对接控制系统仿真验证
5.1 引言
5.2 综合仿真系统的建立
5.3 基于LQR的无人机轨迹跟踪控制系统仿真验证
5.3.1 存在轻微大气紊流扰动下的仿真结果
5.3.2 存在中度大气紊流扰动下的仿真结果
5.3.3 存在剧烈大气紊流扰动下的仿真结果
5.4 基于自适应滑模控制的无人机对接控制系统仿真验证
5.4.1 存在轻微大气紊流扰动下的仿真结果
5.4.2 存在中度大气紊流扰动下的仿真结果
5.4.3 存在剧烈大气紊流扰动下的仿真结果
5.5 不同设计方法的结果比较
5.6 本章小结
结 论
参考文献
哈尔滨工业大学学位论文原创性声明和使用权限
致 谢
哈尔滨工业大学;
