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開題報告太陽能無人機縱向控制方法研究報告人：導師：報告時間：課題背景/應用價值國內外研究現狀研究內容/研究目標/研究方法論文架構難點/進度安排課題背景太陽能無人機能源危機環境保護高空長航時應用價值SchematicrepresentationofPowertransferHALE氣象觀測通訊中繼軍事監察導彈制導國外研究成果197419801990200020101974&1975SunriseI&IIR.J.BoucherFisrtflight20min100m1980GossamerPenguinMacCreadyfirstpiloted1981SolarChallengerDupontCompanyNoenergystorage5.4hour262km1986SunseekerEricRaymond121hour400km1996Icaré2Voit-Nitschmann350km1986HeliosAeroVironment>24hour30480m2006ZephyrQinetiQ14day40km(2010)2007OdysseusAeroVironmentConceptdesign國內研究現狀國內研究以西北工業大學為主，研究涉及以下方面柔性機翼動力學建模（1篇）太陽能能源優化控制（1篇）飛行控制律設計（1篇）橫航向螺旋槳差動控制（2篇）太陽能無人機軌跡優化（1篇）國內研究現狀前人研究的可發掘之處柔性機翼的動力學建模可與控制結合螺旋槳差動可以在縱向通道運用實現俯仰控制滑模變動態逆理論在縱向通道控制分配的應用研究俯仰通道的運動，分析整個運動過程中的能源消耗。高度勢能儲能方法的深入研究研究目標建立柔性機翼動力學模型實現俯仰保持及速度保持實現能源約束下的軌跡優化實現連續多晝夜飛行研究方法指令控制律控制分配動力學模型輸出經典PID滑模變結構偽逆法主動集柔性機翼新模型能源約束論文結構動力學建模基于某型無人機計算氣動數據建立六自由度動力學方程考慮柔性機翼等效問題縱向控制方法設計基于縱向位置差的螺旋槳差動理論多矢量螺旋槳控制分配理論縱向動態響應特性分析是否收斂/最大俯仰角/俯仰速率/減少控制時間，優化能源，提高魯棒性…高度勢能儲能規劃飛行過程研究不同情況下能源消耗對比難點柔性機翼建模理論復雜縱向差動理論研究參考文獻較少多槳控制分配可能會遇到閾值限制或者不收斂高度勢能儲能方法還未深入研究現存或可能存在的問題解決辦法考慮在可接受范圍內的模型簡化以及等價類比航向差動理論。模型盡可能貼切。多查找新文獻多種控制分配方法比較，控制律設計繼續閱讀文獻，請教導師研究進度安排起始時間終止時間工作內容2013年12月2013年1月

閱讀文獻，完成太陽能無人機縱向建模2014年2月2014年5月

飛機縱向問題分析，設計控制方法，研究縱向飛行特性，實現控制分配算法。實現高度分析。2

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