翼伞归航控制系统设计与实现

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翼伞系统是一种具有良好的操纵性和滑翔性的柔性飞行器。由于融合了先进的制导技术和自动控制技术,翼伞系统投送距离远,着陆精度较高,可以用于精确空投。在灾难发生时,系统可以协助灾区救援人员进行搜索救援和物资补给。在航空航天领域,翼伞系统应用前景广阔,可以用于飞行器的无损精确着陆。  论文针对上述需求,根据翼伞自主归航控制的相关理论,开发了翼伞归航控制系统。该系统基于STM32F407控制平台,根据采集到的GPS(GlobalPositioning System)定位信息,采用自主归航控制策略,使用自抗扰控制算法,实施控制操纵翼伞伞绳,以实现自主归航过程。该系统对翼伞控制和精确空投研究有很大意义,也对下一步进行动力翼伞研究具有重要价值。  首先,论文对翼伞归航控制系统的硬件实现进行了研究。主要包括执行控制策略的主控制板、对主控制板硬件资源进行分配的转接板、GPS定位信息模块采集模块和操纵执行模块等。然后,阐述了自抗扰控制算法,并使用DSP(Digital Signal Processing)函数库对控制算法进行了实现。还完成了文件系统的移植和配置工作。最后,进行了半实物仿真实验和空投实验。实验使用翼伞六自由度模型,采用轨迹跟踪的控制策略。实验中,翼伞雀降完成顺利,归航过程基本完成。论文对实验数据进行了详尽分析,为后续改进系统提供了重要参考。  通过测试和实验证明,论文设计及实现的翼伞归航控制系统具有较好的控制效果。同时,也验证了自抗扰算法对翼伞归航控制的良好控制效果,以及所采用的基于制导的轨迹跟踪策略的有效性。翼伞归航控制系统拓展了翼伞应用研究的途径,具有重要的研究价值和实际意义。
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