固定翼飞行器控制及协同编队虚拟仿真软件

一、应用客户

华中科技大学、南昌航空大学、广州城市职业学院

二、产品介绍

本实验以固定翼飞行器为载体，综合运用自动控制理论和技术，通过交互操作来实现固定翼飞行器的控制和协同编队控制器设计实验。本实验的开展强化了学生综合理解和运用自动控制理论和技术，培养了学生整体设计、综合判断和灵活运用知识解决实际工程问题的全局意识和综合能力。

三、产品特色

本实验以自动控制原理为理论体系架构，实现了数学、物理、计算机、电气电子、自动化等学科的知识交叉和融合。能够引导学生从系统的角度来思考问题，锻炼针对具体问题进行系统分析、设计并研究解决方案的能力，培养多学科协同下的团队合作精神和科学人文素养。实验系统以3D模型构建了固定翼飞行器的物理对象，能直观地以360度旋转的方式了解实验模型的各个部分构成。通过Unity引擎+WebGL3D绘图协议来模拟实现实验对象的上升、下降、旋转等动作，让学生能直观感受实验对象的运动。给出了实时运动轨迹曲线，极大方便了学生的系统分析。同时通过键盘和鼠标使实验者双手在3D场景中操作，让学生如同亲临实境，感受互动。

四、实验内容

飞行器分类

飞行器建模

飞行器PID控制

飞行器ADRC控制

人工势场避障

多飞行器集中式编队控制

基于距离的有领导者协同编队控制

基于偏移的有领导者协同编队控制

有虚拟中心的无领导者分布式协同编队实验

无虚拟中心的无领导者分布式协同编队实验

五、支撑课程

控制系统仿真、自动控制原理、飞行器控制、无人机编队控制、机器人学