反无人机绳网捕获系统的动力学建模与仿真

针对无人机"黑飞"问题,提出了包含捕获平台地面发射、柔性绳网空中展开抓捕和降落伞回收的反无人机绳网捕获系统方案,建立了全过程动力学模型.并将动力学模型中的平台飞行轨迹模型和绳网展开模型与飞行试验数据进行了对比验证.结果表明,该系统动力学建模与仿真方案可行,对系统工程设计具有指导意义.     

无人机数字仿真平台的设计与实现

针对飞控系统的快速设计、测试和验证需求,在MATLAB/Simulink环境下构建了无人机数字仿真平台。该平台基于层次化、模块化思想,采用商用Simulink工具箱经用户定制设计而成。建立了仿真平台的通用框架和六自由度非线性全耦合运动学方程,考虑了重心变化、环境状况以及传感器与执行机构特性等实际情况,基于Stateflow与Simulink一体化设计了多模态飞控系统,实现了无人机全过程飞行仿真和稳态飞行仿真。仿真结果表明,该平台具有良好的逼真度,能够较真实的模拟实际飞行过程。     

基于Stateflow的排队系统仿真方法

论述了排队系统与Stateflow相关概念，利用有限状态机理论与面向对象编程思想，提出了建立基于Stateflow排队系统模型的分析步骤，阐述了应用Stateflow对排队系统进行建模与仿真的方法，使用Stateflow对M／M／1／∞／∞／FIFO类型排队系统进行了具体的建模与仿真。仿真结果表明，基于Stateflow的模型与仿真能够有效地描述排队系统的统计特性，并具有可视化、流程化和层次化的特点。     

某型无人机发动机动力学建模与仿真

无人机飞控系统是无人机模拟训练系统的一个重要组成部分.基于某型无人机实飞参数,解出发动机推力,建立了发动机动力学模型,并结合无人机六自由度模型建立了无人机飞行仿真模型,对该型无人机模拟训练系统飞控系统的研制具有重要意义.最后在MATLAB/SIMULINK环境下进行了仿真,结果表明该建模方法是正确的.     

基于Matlab/Simulink的无人机自主着陆过程仿真

为了研究无人机自主着陆过程中高度、速度和飞行轨迹角的变化特性,以提高无人机自主着陆的安全性和精确性,需要对无人机着陆过程进行数学建模。采用模块化设计思想,根据无人机非线性动力学和运动学方程,在Matlab/Simulink环境下建立了无人机着陆仿真系统及其分系统模型。通过仿真分析,该模型能够比较真实地描述无人机着陆过程的特性,为更深入地无人机仿真研究打下基础。     

基于Stateflow的复杂可修系统的建模与仿真方法

介绍了应用Stateflow对复杂可修系统进行建模与仿真的方法.首先,对复杂可修系统与Stateflow相关概念进行了简单介绍.然后,利用有限状态机理论与面向对象编程思想提出了建立基于Stateflow复杂可修系统模型的思路、分析步骤、难点问题的解决以及参数统计模型;最后,使用Stateflow对一类复杂可修系统进行了具体的建模与仿真.仿真结果表明,基于Stateflow的模型与仿真能够有效地评估复杂可修系统的可靠性参数特征,并具有可视化、流程化和层次化的特点.     

小型旋翼无人机建模及航线控制研究

航线跟踪精度是无人机飞行性能的重要指标,针对小型旋翼无人机航线控制问题,在姿态控制的基础上采用PID控制算法实现对预设航线的跟踪.以中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所研究人员搭建的轴距410 mm的小型四旋翼无人机平台为研究对象,通过牛顿-欧拉法建立了小型四旋翼无人机非线性动力学模型.使用MATLAB/SIM...     

小型电动无人机手抛过程动力学仿真研究

小型电动无人机手抛阶段,初始状态限制边界条件的确定对于实现无人机的安全发射至关重要。以某小型电动无人机为研究对象,在Matlab/simulink中建立电动无人机仿真平台,其中包含无人机六自由度非线性力学模型、飞行控制系统模型、发动机模型、重力模型、标准大气模型、操纵指令模型、舵机模型、手抛初始状态模型、侧风模型等。通过仿真各种手抛初始状态来分析研究电动无人机手抛阶段安全发射的初始条件。仿真结果表明:限制边界条件的确定为无人机手抛发射提供重要参考依据,在边界条件内即可实现无人机安全发射。     

多约束条件下无人机航路规划动态评价方法

针对多约束条件的无人机航路规划评价方法缺乏合理性和动态特性的问题,提出了基于无人机六自由度模型的飞行仿真动态评价方法。分析了无人机航路规划的约束条件和影响航路评价的因素,基于某型无人机六自由度飞行动力学模型和飞行控制系统模型建立了无人机飞行仿真系统模型,将航路规划与评价进行有机结合进而进行航路评价方法软件的设计,通过对无人机沿规划航路的仿真飞行参数进行动态特性分析,以更接近真实情况的仿真手段对多约束条件下的航路规划效果进行评价。结果表明,该方法形象直观的实现了对无人机规划航路的动态综合评价,满足工程需求。     

基于模型预测控制的无人机避障路径规划方法

针对无人机飞行过程中避障问题,提出了一种基于模型预测控制的无人机避障路径规划方法。通过对无人机平台模型进行分析,构造了无人机状态空间预测模型。为保证路径规划过程输出的平稳性,采用一阶指数变化形式作为无人机飞行路径的参考轨迹。设计了预测模型调整策略,并给出了参数调整流程,以能力-时间组合最优为目标,建立了无人机避障路径优化模型,采用有限时域优化的滚动优化算法对无人机避障优化模型进行了求解。算例仿真结果表明,该算法可有效解决无人机飞行路径的避障问题。