无人机 控制系统 飞行 CPLD 四旋翼无人直升机

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第#%卷第,期西安电子科技大学学报（自然科学版）!"#$%&’"()*+*&%#%*,-$.*/0(A=-!"",

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导航系统多模变结构智能控制研究

席庆彪%，袁冬莉!，闫建国!

（%.西安无人机研究与发展中心，陕西西安

陕西西安!.西北工业大学自动化学院，)%"")!；)%"")!）

摘要：针对传统无人机导航控制的局限性，提出基于多模变结构智能控制策略的导航控制系统-在飞行

导航控制系统内建立不连续控制结构，当系统状态发生变化时，启用不同控制结构以获得优良的控制品

质，同时系统具有较强的对系统参数摄动不敏感性以及风场扰动抑制能力，系统鲁棒性强-采用数字控

制技术，系统工程实现简单且可靠性高-

关键词：无人机；导航；变结构控制；模糊控制

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［%］导航控制精度是无人机系统定位导航性能的一个重要战术指标-高精度导航是无人机系统任务实施

的必要前提，甚至对飞行安全也具有很高的相关度-从水平飞行剖面来看，侧向航迹偏差控制是系统寻迹的

［!，#］关键，无人机定位系统提供无人机瞬时位置信息，导航系统依据预定航线，实时解算出飞机的侧向航迹

同时还必须考虑系统偏差，其目的是控制飞机能够快速、准确跟踪规划航线-导航飞行控制器应具有鲁棒性，

成本费、可靠性和维修性等因素，才能对一种参数不敏感的控制器或参数匹配做出决策-对于无人机（F(M）而言，由于飞机机体限制，航空电子系统硬件配置受到制约，难以采用基于多传感器信息的复杂控制-若采用传统的控制结构，由于作为多变量被控对象的飞机本身具有较强的非线性特点，飞行状态变化可导致系统参数摄动，飞机在全部使用范围内难以保证具有足够的稳定裕度和可接受的飞行品质；同时由于飞行环境中存

［,］常在具有测量不确定性特点的风场扰动，使得飞行控制精度、扰动抑制之间难以达到折中最优-由此可见，

规控制器设计受到多种边界条件约束，而且系统鲁棒性较差，难以满足无人机导航控制要求-因此希望建立这样一种控制系统，使得无人机能在复杂的飞行环境下具有良好的控制品质以及较强的鲁棒性，同时工程实现简单可靠，从而满足无人机飞行控制与导航战技术指标要求，为此笔者建立了一种基于多模变结构智能控

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基金项目：国家“&’#”攻关项目资助（!""!(()**"!!）

作者简介：席庆彪（%+’,$），男，硕士-万方数据