哈工大无人机实验报告.doc

?无人机控制系统?课程
实验报告
院系：航天学院控制科学与工程系
班号： 1304105
学号：
：
?无人机控制系统?课程
实验报告
院系：航天学院控制科学与工程系
班号： 1304105
学号：
：
2021年 10月 20日
审阅教师： 实验成绩：
实验目的
了解无人机控制系统的设计方法；
掌握并熟悉MATLAB仿真工具的使用方法；
掌握并熟悉SIMULINK仿真工具的使用方法。
实验内容
试验对象：无人机俯仰角控制系统设计
参数：• 无人机舵系统传递函数为：
• 升降舵偏角与姿态角之间的传递函数为：

要求：
• 画出系统根轨迹图；
• 分别用根轨迹法和增益调试的方法求出系统最大增益；
• 利用Simulink对系统进行仿真和参数调试，并给出最终控制器
及控制效果图。
实验步骤
画出系统根轨迹图
系统的传递函数
，

在MATLAB中输入以下指令
num=3;
>> den=conv([1 2 5],[1 10]);
>> rlocus(num,den)
画出根轨迹图如下:

2、确定最大增益
图中根轨迹与虚轴交点的Kp对应最大增益，此时系统临界稳定，Kp=,此时系统的传递函数为

系统开环放大倍数为5。
接下来用增益调试法确定最大增益。
系统的传递函数为
当时，系统单位阶跃响应收敛。单位阶跃响应如下列图所示。
当时，系统单位阶跃响应发散。单位阶跃响应如下列图所示。
当时，系统单位阶跃响应临界稳定。单位阶跃响应如下列图所示。
由此可见，为最大增益。
3、利用Simulink设计控制器
当系统调至最大增益时，系统出现等幅振荡。由
系统的根轨迹图可知，系统需要一个