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一種空間曲線(xiàn)軌跡跟蹤的無(wú)人機自適應導航控制算法
DOI:
CSTR:
作者:
作者單位:

福建工程學(xué)院 信息科學(xué)與工程學(xué)院

作者簡(jiǎn)介:

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

V249

基金項目:

福建省科技廳自然基金(2016H0028,2017J01728,2018J01640)


An adaptive navigation control algorithm for UAV with space curve tracking
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    摘要:

    隨著(zhù)固定翼無(wú)人機飛行任務(wù)復雜化,為了實(shí)現高精度的空間曲線(xiàn)導航控制,基于L1-Navigation非線(xiàn)性導航控制算法,設計自適應模糊控制器優(yōu)化固定翼無(wú)人機跟蹤空間曲線(xiàn)導航控制方法。以球面上的空間八字曲線(xiàn)為例,對八字曲線(xiàn)建模,通過(guò)坐標轉換求得目標航點(diǎn)位置來(lái)計算無(wú)人機飛行加速度。為了優(yōu)化加速度控制無(wú)人機跟蹤空間曲線(xiàn)性能,在L1-Navigation導航控制器中,針對增益系數設計一個(gè)雙輸入單輸出模糊控制系統,以軌跡誤差和軌跡誤差變化率為輸入量,以計算橫向加速度的增益系數常數為輸出量。最后,在A(yíng)rdupilot飛控中進(jìn)行飛行模擬實(shí)驗,飛行實(shí)驗表明,所提出方法能夠精確跟蹤空間曲線(xiàn)路徑,并且有很好的自適應性。

    Abstract:

    With the complication of fixed-wing UAV flight missions, in order to achieve high-precision space curve navigation control, based on the L1-Navigation nonlinear navigation control algorithm, an adaptive fuzzy controller is designed to optimize the fixed-wing UAV tracking space curve navigation control method. . Taking the space figure curve on the sphere as an example, the figure figure is modeled, and the target waypoint position is obtained by coordinate transformation to calculate the drone flight acceleration. In order to optimize the tracking space curve performance of the UAV for acceleration control, a two-input single-output fuzzy control system is designed for the gain coefficient in the L1-Navigation navigation controller. The trajectory error and the trajectory error change rate are input quantities to calculate the lateral acceleration The gain coefficient constant is the output amount. Finally, flight simulation experiments were performed in the Ardupilot flight control. The flight experiments show that the proposed method can accurately track the space curve path and has good adaptability.

    參考文獻
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    引證文獻
引用本文

鄭積仕,孟凡茹,賴(lài)宏圖,陳興武.一種空間曲線(xiàn)軌跡跟蹤的無(wú)人機自適應導航控制算法計算機測量與控制[J].,2020,28(11):89-94.

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歷史
  • 收稿日期:2020-03-20
  • 最后修改日期:2020-04-07
  • 錄用日期:2020-04-08
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2020-11-23
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