六自由度无人机建模与轨迹跟踪siumlink仿真 |
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1.模型提出 动力学方程如下: 其中每个字母含义如下: ,. 为方便分析,描述飞机位置的运动学方程可以对时间微分一次,它们之间的关系式如下: 航向角 和航迹角 计算方法如下: 2.利用backsteping方法设计控制器 令 , 则模型可以写成:
其中 公式敲起来麻烦,证明过程如下图所示: 3.siumlink仿真 总体仿真图如下: 期望轨迹: x = 0.5*sin(0.5*t+0.5); y = 0.5*sin(0.5*t); z = 0.1*t+9; 初始条件x,y,z=(0,0,0),m=4kg,D=15N,g=9.81,k1=8,k2=10 仿真结果: x轴方向期望轨迹和实际轨迹 y轴 z轴 利用matlab画三维图形: t=out.ScopeDatax(:,1); xd=out.ScopeDatax(:,2); x=out.ScopeDatax(:,3); yd=out.ScopeDatay(:,2); y=out.ScopeDatay(:,3); zd=out.ScopeDataz(:,2); z=out.ScopeDataz(:,3); plot3(xd,yd,zd,'b-',x,y,z,'r:') legend('期望_1', '实际_2')4.参考文献 Menon, P .K., Sweriduk, G.D., Sridhar, B.: Optimal strategies for free-flight air traffic conflict resolution. J. Guidance Control Dyn.22(2), 202–211 (1999) Menon, P . K., “ Short-Range Nonlinear Feedback Strategies for Aircraft Pursuit –Evasion,” Journal of Guidance, Control, and Dynamics , Vol.12, No. 1, 1989, pp. 27 –32. |
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