多無人機(jī)緊密編隊(duì)協(xié)同控制與可視化仿真研究

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4、進(jìn)巧了說明并表示謝意。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。論文作者簽名；艮閣詞＾＞／／年月引曰＾版權(quán)授權(quán)說明＂本人授權(quán)學(xué)校有權(quán)保留送交學(xué)位論文的原件，允許學(xué)位論文被查閱和借閱ｉ／公布，レ，學(xué)?？丧欤簩W(xué)位論義的全部或部分內(nèi)容可ッ影＂印、縮印或其他復(fù)制手段保存學(xué)位論文；愿意將本人學(xué)位論文電子版提交給研究生部指定授權(quán)單位收錄和使用。學(xué)校必須嚴(yán)格按照授權(quán)對(duì)論文進(jìn)行處理，不得超趟授權(quán)對(duì)畢業(yè)論文進(jìn)行任意處置。作者、：衣指導(dǎo)教詞間Ｊ方２。＾年月２曰年ｉ月如職／｜中Ｉ分類

5、號(hào)密級(jí)公開UDC學(xué)位論文題目：多無人機(jī)緊密編隊(duì)協(xié)同控制與可視化仿真研究研究生姓名：周國(guó)民學(xué)科專業(yè)名稱：控制工程研究方向：自主飛行控制論文類型：應(yīng)用研究申請(qǐng)學(xué)位：工程碩士指導(dǎo)教師姓名：李一波王立昱指導(dǎo)教師職稱：教授研究員指導(dǎo)教師單位：沈陽航空航天大學(xué)論文提交日期：2016年03月01日論文答辯日期：2016年03月12日沈陽航空航天大學(xué)2016年03月SHENYANGAEROSPACEUNIVERSITYTHESISFORMASTER’SDEGREERESEARCHONMULTI-UAVCLOSEFORMA

6、TIONCOOPERATIVECONTROLANDVISUALSIMULATIONCandidate：GuominZhouSupervisor：YiboLiLiyuWangSpecialty:ControlEngineeringDate:March,2016沈陽航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要多無人機(jī)（UnmannedAerialVehicle，UAV）緊密編隊(duì)協(xié)同控制（CooperativeControl）有許多單架無人機(jī)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在軍用領(lǐng)域和民用領(lǐng)域的應(yīng)用前景都十分廣闊，成為無人機(jī)研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)

7、，正受到越來越廣泛的關(guān)注。本文主要研究多無人機(jī)緊密編隊(duì)協(xié)同控制問題，所做主要工作如下：首先，本文采用了“長(zhǎng)機(jī)——僚機(jī)”的編隊(duì)飛行模式，分析了飛翼式無人機(jī)緊密編隊(duì)飛行過程中，長(zhǎng)機(jī)翼尖渦流對(duì)僚機(jī)產(chǎn)生的氣動(dòng)耦合效應(yīng)，并推導(dǎo)了在長(zhǎng)機(jī)翼尖渦流施加的上洗流和側(cè)洗流的影響下，緊密編隊(duì)中的僚機(jī)所受阻力、升力和側(cè)向力的改變量。其次，本文分別建立了緊密編隊(duì)中的長(zhǎng)、僚機(jī)模型，并根據(jù)前面計(jì)算得到的氣動(dòng)耦合效應(yīng)，完善了緊密編隊(duì)中的僚機(jī)模型，最終得到考慮了氣動(dòng)耦合效應(yīng)的緊密編隊(duì)飛行模型。再次，本文引入了滑模變結(jié)構(gòu)控制理論，并基于輸入

8、輸出反饋線性化，設(shè)計(jì)了飛翼式無人機(jī)緊密編隊(duì)隊(duì)形保持控制器。而后在MATLAB/SIMULINK仿真環(huán)境下，對(duì)設(shè)計(jì)的保持控制器進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果顯示，在長(zhǎng)機(jī)機(jī)動(dòng)（航向機(jī)動(dòng)、速度機(jī)動(dòng)和高度機(jī)動(dòng)等）時(shí)，本文所設(shè)計(jì)的飛翼式無人機(jī)緊密編隊(duì)隊(duì)形保持控制器可以很好的保持緊密編隊(duì)隊(duì)形。最后，利用本實(shí)驗(yàn)室已建成的基于FlightGear的可視化飛行仿真系統(tǒng)，進(jìn)行了飛翼式無人機(jī)緊密編隊(duì)隊(duì)形保持控制器的可視化仿真驗(yàn)證工作。該系統(tǒng)以可視化的形式全