无人机地面动力学建模及分析

摘要

在无人机地面运动优化控制的研究中,由于无人机地面运动有缓冲器等非线性系统存在,地面受力情况比较复杂,使地面滑跑产生偏差.首先以某型无人机为研究对象,分别对其在地面滑跑的起落架支撑力、纵向摩擦力及侧向摩擦力进行了详细的分析,建立了包含起落架的无人机地面滑跑模型,给无人机地面运动提供了一个近似真实的仿真环境.在全面分析无人机地面滑跑过程的基础上,针对地面滑跑侧向受力的复杂性,提出利用其侧向力与力矩平衡条件,将地面对机轮总的侧向摩擦力合理分配到三轮上,使无人机在无侧滑情况下,地面低速状态时能沿着正确跑道滑行,不发生偏航.Matlab/Sim-ulink上对模型进行仿真验证,仿真结果表明地面模型正确,符合用于对无人机地面滑跑段控制设计的要求,为无人机地面运动优化控制提供了原理依据.