飞翼布局无人机控制律设计

张羽白， 肖成方， 邹俊俊， 翁雪花

(航空工业江西洪都航空工业集团有限责任公司，江西 南昌 330024)

无人机机动航迹的跟踪和控制是其完成各项飞行任务的前提，对于要求能够自主飞行的无人机而言，实现飞行航迹的精确控制尤其重要。飞控系统控制律设计与飞行品质及飞行性能密切相关，是保证系统功能和飞机飞行品质的最直接、最重要的关键环节。

国内外对此进行了广泛而深入的研究，提出了各种飞行控制律设计的方法，如最优控制、自适应控制、鲁棒控制、变结构控制、模糊控制和神经网络控制等。近年来，非线性动态逆以及基于动态逆的μ综合方法、神经网络补偿逆误差方法等已开始在飞机自动飞行控制律的设计中得到应用，但由于这些方法均有不够完善之处，目前在工程中得到实际应用的尚属少数。在工程实践中使用经典PID(比例-积分-微分)控制方法，是国内外发展最早、较为成熟的控制方法之一。本文基于飞机的线性化运动模型进行飞控系统控制律设计，PI控制器各个参数具有明确的物理意义，调整方便、可靠性高。

1 飞翼布局无人机特性

本文中作为控制律设计对象的飞翼布局无人机外形如图1所示，共有3组6个操纵面对称分布，包括内侧升降副翼、外侧升降副翼和开裂式方向舵。

操纵面的功能如下：升降副翼具有纵横向操纵能力，联动偏转可以实现俯仰操纵，差动偏转可以实现滚转操纵，其中内侧升降副翼主要执行纵向控制，外侧升降副翼主要执行横向控制；……