針對固定翼無人機(jī)棲落過程的縱向運(yùn)動,研究棲落軌跡跟蹤控制問題及其相應(yīng)的吸引域計算方法。首先將飛行器棲落機(jī)動過程的動力學(xué)模型沿參考軌跡線性化,并建立分段線性切換系統(tǒng)模型。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合最優(yōu)控制理論與切換系統(tǒng)全局穩(wěn)定分析方法,設(shè)計了棲落軌跡跟蹤切換控制律。然后,為確定局部穩(wěn)定區(qū)域從而保證飛行器能在預(yù)期時間內(nèi)準(zhǔn)確地棲落在目標(biāo)區(qū)域,設(shè)計相應(yīng)的平方和優(yōu)化算法,計算了切換控制下的棲落軌跡吸引域。最后,對固定翼飛行器的棲落過程進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果驗證了所設(shè)計的跟蹤控制器的有效性與所計算的吸引域的正確性。

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圖1.1金雕棲落過程分解

飛行器棲落機(jī)動切換控制設(shè)計及其吸引域計算的無人機(jī)具有重要的意義，無人機(jī)可以通過棲落機(jī)動停歇在制高點(diǎn)，繼續(xù)執(zhí)行監(jiān)視和偵察的任務(wù)，或讓飛行器在停歇過程中為下一次飛行儲備能量，能夠進(jìn)一步增加執(zhí)行任務(wù)的時間。因此無人機(jī)就能實(shí)現(xiàn)多任務(wù)飛行、提高續(xù)航能力和提升作戰(zhàn)性能。

圖1.2普加喬夫眼鏡蛇機(jī)動目前過失速機(jī)動引起了國內(nèi)外研究者一定程度的關(guān)注，尤其對普加喬夫眼鏡蛇機(jī)動[3]

圖1.2普加喬夫眼鏡蛇機(jī)動目前過失速機(jī)動引起了國內(nèi)外研究者一定程度的關(guān)注，尤其對普加喬夫眼鏡蛇機(jī)動[夫眼鏡蛇機(jī)動包含快速減速與大迎角過程，與鳥類的棲落機(jī)動類似，為飛行器實(shí)現(xiàn)棲定了基礎(chǔ)。過失速機(jī)動與棲落機(jī)動相比，也存在一定的區(qū)別。高機(jī)動戰(zhàn)斗機(jī)一般具有強(qiáng)大的推持較高的推重比。推....

圖1.3參考棲落解的最優(yōu)軌跡

圖1.3參考棲落解的最優(yōu)軌跡.3.3控制以及相關(guān)理論研究近年來，固定翼無人飛行器的棲落機(jī)動得到了越來越多的關(guān)注。文獻(xiàn)[27]設(shè)計了一種小翔機(jī)，并且通過運(yùn)動捕捉系統(tǒng)來確定飛機(jī)的位置和方向，用實(shí)驗證明了固定翼飛行器棲落電線上的可能性。文獻(xiàn)[28]提出了一種適用于固定翼飛行器的....

圖2.1橢圓吸引域示意圖

圖2.1橢圓吸引域示意圖方和（Sum-of-Squares，SOS）優(yōu)化算法計算吸引域。SOS是方法計算吸引域的算法。它無需解偏微分方程，只需要將多項Lyapunov方程的正定性。SOS算法是建立在多項式分解基礎(chǔ)效方法。ov原理和SOS算法矩陣與多項式聯(lián)系緊密....

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