指导模型配置

固定翼制导模型模拟了由固定翼空气动力学和自动驾驶仪组成的闭环系统的运动学行为。该制导模型适用于低逼真度、接近无人机稳定飞行状态的小型无人机飞行仿真。我们可以使用该制导模型来模拟航路点跟随器引导的固定翼无人机的飞行状态。

下面的Simulink®模型万博1manbetx可以用来观察固定翼制导模型对阶跃控制输入的响应。

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与Waypoint追随者的集成

的fixedWingPathFollowing该模型将航路点跟随器与固定翼制导模型相结合。该模型演示了如何从制导模型的输出总线信号中提取必要的信息并将其输入到航路点跟随器中。该模型为指导模型块组装控制和环境输入。

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路标从动件配置

该航路点跟随器控制器包括无人机航路点跟随器块和固定翼无人机航向控制器两部分。

无人机航路点跟随器块根据当前姿态、前向距离和给定的航路点集为无人机计算所需的航向。沿着这些方向飞行，无人机访问列表中的每个路径点(在指定的过渡半径内)。

航向控制块是通过控制协调飞行条件下的横摇角来调节无人机航向角的比例控制器。

的无人机的动画block将无人机的飞行轨迹和姿态可视化。在无风条件下的固定翼仿真中，机体俯仰角是航迹角和迎角之和。对于小型固定翼无人机，攻击角通常由自动驾驶仪控制，且相对较小。为了便于可视化，我们用飞行轨迹角来近似俯仰角。在无风、无侧滑的情况下，车身的偏航角与航向角相同。

通过仿真调整航路点跟踪控制器

接下来的图显示了具有小前向距离(5)和快速航向控制(3.9)的飞行行为。注意无人机在航路点之间的路径非常曲折。

下图显示了具有大前向距离和慢航向控制的飞行行为。

总结

本例通过手动遍历多组控制参数来调整无人机的飞行控制器。这个过程可以扩展到自动扫描大量的控制参数，以获得定制导航控制器的最优控制配置。

一旦飞行行为满足设计规范，您可以使用航空航天模块或外部飞行模拟器构建的高保真模型来测试所选的控制参数。