付江玲，曹东，吕迅竑

(南京航空航天大学 自动化学院，南京211106)

某型涵道无人飞行器控制系统设计

付江玲，曹东，吕迅竑

(南京航空航天大学 自动化学院，南京211106)

涵道无人飞行器是一种可垂直起降的新型航空器，控制系统是其核心组成部分。从工程应用需求出发，针对涵道飞行器设计了一种具有高性能价格比、结构紧凑、低功耗的控制系统；提出基于PID的飞行控制策略并给出了控制系统总体结构，设计硬件与软件系统实现飞行器的姿态和轨迹控制，并进行飞行仿真试验验证。验证结果表明,设计方案合理可行，具有很高的应用价值。

控制系统；涵道无人飞行器； MPC5644A；PID控制

引 言

纵观国内外涵道无人飞行器的研究现状，其发展仍处于起步上升的阶段，与之相应的控制系统都不成熟，也正因为如此，对其进行系统的研究具有重大意义。本文针对单旋翼涵道无人飞行器，基于某工程项目的实际需求，设计了一款飞行控制系统，并进行了飞行仿真实验，实现了人工飞行、指令飞行和自主飞行，为下一步试飞试验奠定了坚实基础。

1 某型涵道无人飞行器介绍

涵道无人飞行器主要由上下载荷舱、涵道机身、动力推进系统、控制舵面、起落架组成。本文采用UG软件对涵道无人飞行器进行三维立体建模，经虚拟装配后的总体结构如图1所示。

图1 涵道无人飞行器总体结构示意图

该飞行器最大特点是将螺旋桨包裹在涵道机身内，由涵道和螺旋桨共同构成它的升力系统。……