闫志安 赵 健

(中电科特种飞机系统工程有限公司,四川 自贡643000)

针对目前无人机飞行品质标准的缺失,本文结合小型无人机的固有特点,选择横侧向荷兰滚模态对无人机横侧向飞行品质标准[1-2]进行定性和定量分析；并对算例无人机设计横侧向内回路控制器,通过对内回路控制器接通前后的算例无人机飞行性能的比较分析,实际验证了有人机横侧向飞行品质准则对算例小型无人机的适用性,并结合小型无人机特点给出了是否适用的原因分析；根据分析的原因,对不适用的飞行品质准则进行相应的改进以满足小型无人机横侧向飞行品质评定。

1 控制器接通前后无人机横侧向性能对比

本文以5kg 某小型无人机为研究对象,选择设计点(h=1000m,Ma=0.05),对比控制器接通前后两种情况下无人机的性能变化。时域方面,给算例无人机施加5°的滚转角阶跃跟踪信号,对比两种情况下无人机的滚转角和侧滑角的时域响应；频域方面对比两种情况下系统的幅值裕度Gm 和相位裕度Pm 的变化,对比如下:

1.1 时域性能对比

时域性能对比见图1。

图1 时域性能对比

1.2 频域性能对比

频域性能对比见图2。

图2 带控制器前后频域特性曲线phi/da

根据对比结果,带控制器后无人机的横侧向时域响应显著改善,稳定裕度显著提高,带控制器后无人机的横侧向飞行性能变好。

对算例无人机分别给予初始5°的侧滑角和滚转角初始扰动,控制器接通前后的滚转角和侧滑角响应结果见图3。……