基于神经网络的无人机动态逆自主飞行控制系统研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sxiaohui8709252
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无人机在现代战场中发挥着越来越大的作用。由于其具有机动性高、零伤亡和低成本等独特的优点,世界各国对无人机的发展给予了极大的关注。随着无人机在军民用领域应用的日益广泛,人们对无人机飞行性能的要求越来越高,赋予无人机智能以实现其自主飞行的呼声越来越大。现代计算机信息技术、人工智能和自主控制技术的发展,指出了无人机自主飞行控制发展的方向。本文研究的主要内容是根据无人机自主飞行的控制要求,设计基于神经网络补偿的无人机动态逆自主飞行控制系统。首先介绍了无人机的发展历史和国内外发展现状,分析了未来无人机面向自主控制的发展趋势。其次总结了传统控制方法在无人机自主飞行控制研究中的不足,介绍了现代先进的飞行控制律设计方法。然后运用人工神经网络和逆系统控制方法,从内外回路两个方面,提出了样例无人直升机自主飞行控制系统基本结构。基于该结构,根据动态逆反馈线性化理论设计无人机内回路姿态控制系统和外回路轨迹控制系统,并分析模型跟踪误差动力特性,再根据误差特性设计神经网络误差补偿器,给出神经网络在线学习调整算法。最后运用VS程序设计工具开发了无人机自主飞行控制仿真软件,对控制系统理论的正确性和合理性进行仿真实验验证,并参照飞行品质规范进行了典型任务科目的飞行仿真实验。仿真结果表明本文设计的控制系统具有较高的控制精度和自主适应性,符合自主飞行控制要求。
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