小型固定翼无人机自主起飞控制系统

摘要

为了能够增强小型固定翼无人机在起飞阶段的安全性和稳定性,设计了固定翼无人机自主起飞控制系统,并实现其功能.首先在三维空间内建立无人机起飞阶段的六自由度运动数学模型;根据无人机受力不同,将无人机起飞分为3个阶段,并分析每个阶段的动力学和运动学规律;搭建无人机自主起飞硬件实物平台,设计、制作并调试飞行控制板,结合无人机自身特性和控制任务要求,对所用的电机等元件进行选型以及对电路板进行焊接与底层调试.基于上述条件设计PID控制器,在有风扰动情况下对开环、闭环控制下无人机的起飞进行仿真,通过对比分析以及不断调整控制参数,以达到理想的控制效果,通过实地飞行实验,以验证该控制系统的可行性和稳定性.