环境设计了两项仿真科目，分别验证位置边界保护控制和下降速度边界保护控制。仿真科目地面海拔高度为，样例无人直升机由离地高度悬停保持状态进入自主着陆流程，在下降过程中模拟风扰动，加入幅值的侧向水平阵风，模拟侧向位置超过边界。对比分析种控制方式无位置边界保护常规位无人直升机着陆过程边界保护控制技术研究论文原稿偏差变小增益增大。当位置偏差很小时，如果控制增益很大，容易引发过零震荡的稳定性问题，需要对控制增益进行限幅。位置控制增益期望变化曲线如图所示。纵向和侧向位置控制律结构相同，这里以纵向位置控制为例，如式所示，式中为纵向周期变距配平，为俯仰角配平。垂向控制律设计垂向控制律的控制的目标为高度和垂向速度。控制律结构如图所示，采用高度和升降速度控机重新回到位置安全范围后重新启动下降过程，如果等待了依然无法消除过大的位置偏差，则终止自动着陆，采用人工操纵方式应急处置，如果此时测控链路异常，为防止始终无法着陆的风险，继续下降完成自动着陆。无人直升机着陆过程边界保护控制技术研究论文原稿。控制律设计位置控制律设计位置控制按照操纵通道分为纵向位置控制和侧向位置控制，姿态控制作为位置两者。当直升机下降速度大于下降速度保护时，需要进入下降速度应急保护，垂向控制通道立刻接入定高，并启动总距自动配平，进入定高等待。判定高度是否安全，若高度足够，则进入悬停等待状态，然后判定测控链路状态，如果测控正常则等待地面站人员指令，若测控链路失效，则悬停等待秒后重新开始下降过程。若低于安全高度，则在总距配平的同时继续完成着陆过程。通过控制策略设计着陆过程描述无人直升机完成飞行任务后，进入回收点上空悬停等待着陆，根据操纵权限可以分为人工着陆和自动着陆两种方式。人工着陆为地面站操纵人员发出操纵指令，在着陆过程中，纵横通道和航向通道处于混合控制方式，即当操纵人员不进行操纵时，控制通道处于控制保持状态，总距通道处于人工全权限控制。自动着陆为飞控系统自动执行着陆流程，为应对突种基于非线性反馈的高精度位置控制律，提升位置控制的抗扰性能。另外考虑到无人直升机受到超出能力的强阵风干扰时，容易出现较大位置偏差，超出安全范围，此时如果继续着陆，就会发生安全事故。关键词无人直升机着陆位置控制下降速度中图分类号文献标识码文章编号引言无人直升机具备可垂直起降的飞行能力，随着逐步推向应用，其可垂直起降的特点是其应用的显著优员指令，若测控链路失效，则悬停等待秒后重新开始下降过程。若低于安全高度，则在总距配平的同时继续完成着陆过程。控制策略设计着陆过程描述无人直升机完成飞行任务后，进入回收点上空悬停等待着陆，根据操纵权限可以分为人工着陆和自动着陆两种方式。人工着陆为地面站操纵人员发出操纵指令，在着陆过程中，纵横通道和航向通道处于混合控制方式，即当操纵人员不进待飞机重新回到位置安全范围后重新启动下降过程，如果等待了依然无法消除过大的位置偏差，则终止自动着陆，采用人工操纵方式应急处置，如果此时测控链路异常，为防止始终无法着陆的风险，继续下降完成自动着陆。下降速度保护策略设计无人直升机在着陆控制中，如果下降速度过大，会使旋翼进入涡环状态，然后旋翼产生的力混乱减小，直升机很容易失去高度。所以，必。无人直升机着陆过程边界保护控制技术研究论文原稿。同时在进行垂直着陆时，此时相对于前飞状态，直升机稳定性变弱。由于着陆过程为近地阶段，风场环境变化复杂，着陆场地的限制，可能出现接近或超出安全边界的情况。本文针对无人直升机着陆的边界保护控制进行研究，提出边界保护控制策略，并进行了控制律设计和仿真验证。无人直升机着陆过程边界保护控制技术研究论文原稿。的显著优势。同时在进行垂直着陆时，此时相对于前飞状态，直升机稳定性变弱。由于着陆过程为近地阶段，风场环境变化复杂，着陆场地的限制，可能出现接近或超出安全边界的情况。本文针对无人直升机着陆的边界保护控制进行研究，提出边界保护控制策略，并进行了控制律设计和仿真验证。无人直升机着陆过程边界保护控制技术研究论文原稿。位置保护策略设计这里采用，操纵时，控制通道处于控制保持状态，总距通道处于人工全权限控制。自动着陆为飞控系统自动执行着陆流程，为应对突发情况人工操纵量随时可以进行干预。着陆过程可分为个阶段悬停位置调整稳定下降触地阶段。关键词无人直升机着陆位置控制下降速度中图分类号文献标识码文章编号引言无人直升机具备可垂直起降的飞行能力，随着逐步推向应用，其可垂直起降的特点是其应严格控制下降速度，避免进入涡环。另外由于飞机结构抗冲击能力限制，也必须对触地瞬间的下降速度进行约束，因此需要综合两者。当直升机下降速度大于下降速度保护时，需要进入下降速度应急保护，垂向控制通道立刻接入定高，并启动总距自动配平，进入定高等待。判定高度是否安全，若高度足够，则进入悬停等待状态，然后判定测控链路状态，如果测控正常则等待地面站人通过高精度位置控制实现着陆范围在安全范围内，高精度位置控制的横侧向速度指令由位置偏差产生当着陆位置超出边界后，说明高精度位置控制已经无法平衡干扰，应立刻报警，然后减小下降速度，进入升降速度零速度保持状态。判断当前高度是否能够保证飞机安全，如果高度不足则转为爬升状态，直到安全高度。直升机高度通道进入定高状态后，等待位置回路逐渐消除位置偏差无人直升机着陆过程边界保护控制技术研究论文原稿，人直升机着陆提出了种针对位置偏差和下降速度的边界保护策略，设计了位置控制律和垂向控制律，通过半物理实时仿真系统模拟实际着陆过程，验证了该控制方法能够很好解决着陆过程的安全边界保护问题。参考文献韩京清自抗扰控制技术估计补偿不确定因素的控制技术北京国防工业出版社，尹亮亮，黄敏无人直升机高精度位置控制飞行力学置控制律位置边界保护常规位置控制律位置边界保护高精度位置控制律。仿真科目在下降过程中模拟下降速度异常波动，注入总距波动，验证下降速率保护功能。由图可以看出，在阵风扰动加入后，控制方式位置偏差迅速增大，在触地时，侧向位置偏差控制方式当位置偏差到达阈值时，进入了高度保持状态，位置控制有更多时间消除位置偏差，在触地时位置偏差控制方环节串联结构，由高度偏差生成升降速度指令，升降速度控制采用比例积分微分型控制结构，垂向加速度改善垂向速度响应过程的阻尼特性，积分向改善高度和升降速度的控制精度。另外，增加垂向速度边界阈值判定，以及由位置控制律引入纵向和侧向位置偏差进行位置边界阈值判定，对高度控制回路的通断进行附加控制，实现边界保护控制策略。控制律结构图和式所示。式中，为制内回路，和位置控制回路并联实现无人直升机悬停小速度段位置保持和跟踪。这里为了提高位置控制的控制功效，以保证位置控制精度，采用非线性的方法，该方法核心思想为变增益控制策略。当位置偏差很大时，采用常规位置控制律，主要通过人工遥调逐渐减小位置偏差，可以起到保障飞行安全的作用。当位置偏差到达定范围内后，采用非线性反馈实现变增益控制，随着高精度位置控制实现着陆范围在安全范围内，高精度位置控制的横侧向速度指令由位置偏差产生当着陆位置超出边界后，说明高精度位置控制已经无法平衡干扰，应立刻报警，然后减小下降速度，进入升降速度零速度保持状态。判断当前高度是否能够保证飞机安全，如果高度不足则转为爬升状态，直到安全高度。直升机高度通道进入定高状态后，等待位置回路逐渐消除位置偏差，待突发情况人工操纵量随时可以进行干预。着陆过程可分为个阶段悬停位置调整稳定下降触地阶段。下降速度保护策略设计无人直升机在着陆控制中，如果下降速度过大，会使旋翼进入涡环状态，然后旋翼产生的力混乱减小，直升机很容易失去高度。所以，必须严格控制下降速度，避免进入涡环。另外由于飞机结构抗冲击能力限制，也必须对触地瞬间的下降速度进行约束，因此需要综