無(wú)人機(jī)的快速發(fā)展得益于不斷優(yōu)化的控制算法提高了無(wú)人機(jī)的實(shí)用性和安全性。長(zhǎng)期以來(lái),控制算法一直是無(wú)人機(jī)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。由于無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自身的復(fù)雜特性,其控制器又存在欠驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)象,采用傳統(tǒng)的線(xiàn)性控制器難以獲得滿(mǎn)意的控制效果。此外,無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中會(huì)受自身摩擦和外部氣流擾動(dòng)等不確定性干擾的影響,這進(jìn)一步增加了控制器設(shè)計(jì)的難度。本文采用組合非線(xiàn)性反饋控制技術(shù)來(lái)解決無(wú)人機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)飽和的問(wèn)題,并在保證系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的前提下提高系統(tǒng)的瞬態(tài)性能。針對(duì)不確定性干擾,分別通過(guò)結(jié)合干擾觀(guān)測(cè)器和滑模控制來(lái)提高組合非線(xiàn)性反饋控制技術(shù)的魯棒性,以保證無(wú)人機(jī)的控制輸出在存在干擾的情況下仍能準(zhǔn)確跟蹤給定參考信號(hào)。主要的研究工作如下:1.針對(duì)系統(tǒng)控制輸入飽和和瞬態(tài)性能難以兼顧的問(wèn)題,引入組合非線(xiàn)性反饋控制技術(shù)。從單輸入單輸出系統(tǒng)定常軌跡跟蹤的組合非線(xiàn)性反饋控制入手,研究組合非線(xiàn)性反饋控制的設(shè)計(jì)方法和思想。在此基礎(chǔ)上,將該技術(shù)拓展到高階多輸入多輸出系統(tǒng)的時(shí)變軌跡跟蹤問(wèn)題中,給出設(shè)計(jì)方法并分析穩(wěn)定性,最后通過(guò)算例仿真證明了所設(shè)計(jì)的控制器能充分利用控制器的驅(qū)動(dòng)性能,改善驅(qū)動(dòng)飽和的不利影響。同時(shí),能使控制輸出快速、平... 

【文章來(lái)源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

四旋翼動(dòng)力學(xué)模型

圖 4-1 二階系統(tǒng)的滑動(dòng)模態(tài)示意圖一階導(dǎo)變?yōu)?s ( x) 0，系統(tǒng)狀態(tài)將向滑模面上方運(yùn)動(dòng)，逐漸靠近行下一個(gè)循環(huán)。當(dāng)系統(tǒng)初始狀態(tài)處于滑模面下方時(shí)，其運(yùn)動(dòng)過(guò)正好處于滑模面時(shí)，所設(shè)計(jì)的趨近率也能保證其始終處于滑模面率的設(shè)計(jì)并不唯一，幾種典型的趨近率有等速趨近率、指數(shù)趨和一般趨近率等[63]。這些趨近率都滿(mǎn)足李亞普洛夫到達(dá)條件。)的 Lyapunov 函數(shù)為()21(())2V sx sx導(dǎo)滿(mǎn)足V ( s(x)) s(x)s (x) 0 的趨近率 u (x)可以保證系統(tǒng)狀態(tài)到達(dá)滑模面 s (x)。同時(shí)，為了有限時(shí)間內(nèi)到達(dá)，需對(duì)式（4-12）略加限制V ( x) s(x)s (x) s(x) 0 是需要設(shè)計(jì)的控制器參數(shù)，這樣就能保證系統(tǒng)狀態(tài)在有限時(shí)間

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3018633