本文關(guān)鍵詞：模型直升機(jī)有限時(shí)間滑模變結(jié)構(gòu)控制

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【摘要】：近十年,無人直升機(jī)的飛控技術(shù)得到了快速發(fā)展,無人直升機(jī)的有限時(shí)間控制技術(shù)也越來越被關(guān)注。并且在某些應(yīng)用中需要無人直升機(jī)在有限的時(shí)間內(nèi)達(dá)到懸停,例如無人機(jī)編隊(duì)飛行�；诖�,本文利用終端滑模來實(shí)現(xiàn)模型直升機(jī)的有限時(shí)間懸�？刂坪颓帮w控制。首先,本文建立了模型直升機(jī)數(shù)學(xué)模型。為此,本文將模型直升機(jī)分解成機(jī)身,主旋翼,平衡桿,尾旋翼,水平尾翼和垂直尾翼等六個(gè)子系統(tǒng)。然后分別對(duì)這六個(gè)子系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型,并且通過分析這些子系統(tǒng)之間的耦合關(guān)系得到完整的模型直升機(jī)的數(shù)學(xué)模型。此外,本文著重分析了模型直升機(jī)平衡桿的揮舞運(yùn)動(dòng)學(xué),以及其與主旋翼揮舞運(yùn)動(dòng)學(xué)之間的關(guān)系。同時(shí),本文對(duì)模型直升機(jī)在近似懸停的狀態(tài)下的部分氣動(dòng)模型進(jìn)行了線性化簡(jiǎn)化。其次,本文采用多回路控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了模型直升機(jī)的懸�？刂破��？紤]到模型直升機(jī)欠驅(qū)動(dòng)特性,以及平動(dòng)回路和姿態(tài)回路的級(jí)聯(lián)特性,本文采用多回路控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了模型直升機(jī)的懸停控制器。其中,針對(duì)平動(dòng)回路設(shè)計(jì)了有限時(shí)間滑模變結(jié)構(gòu)控制器,姿態(tài)回路采用了PID控制器。通過比較幾種終端滑模面和趨近律優(yōu)劣,選擇了一種合適的終端滑模面和趨近律�；趹彝顟B(tài)的定義,本文使用該終端滑模和趨近律設(shè)計(jì)了模型直升機(jī)的有限時(shí)間懸�？刂破�。通過仿真發(fā)現(xiàn)控制器存在的抖振現(xiàn)象,因而本文使用了一種連續(xù)函數(shù)來代替終端滑模中的符號(hào)函數(shù),并通過仿真驗(yàn)證了使用該函數(shù)能有效的減弱抖振。最后,本文將有限時(shí)間滑模變結(jié)構(gòu)控制方法應(yīng)用到前飛控制器的設(shè)計(jì)�；谇帮w狀態(tài)的定義,本文使用相同的方法設(shè)計(jì)了模型直升機(jī)的有限時(shí)間前飛控制器,并通過仿真驗(yàn)證了控制器的魯棒性。最后通過仿真驗(yàn)證了有限時(shí)間滑模變結(jié)構(gòu)控制方法的對(duì)參數(shù)攝動(dòng)的魯棒性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V249.12

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李高鵬;雷軍委;馬穎亮;;全局一致終端滑�？刂芠J];上海航天;2008年01期

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本文編號(hào)：1177055