直升機(jī)如今在軍事、民事或者其他方面都已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用,而直升機(jī)系統(tǒng)和一般的飛行器相比,具有一般飛行器所不具備的特點(diǎn),如垂直升降、定高懸停、前后側(cè)傾等。因此對直升機(jī)及其系統(tǒng)的研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。此前研究者們已經(jīng)在控制領(lǐng)域研究了較多控制方法,本文所涉及的是一種近似顯式模型預(yù)測控制（Approximate Explicit Model Predictive Control）的控制方法,用以控制直升機(jī)系統(tǒng)。近幾年模型預(yù)測控制逐漸發(fā)展成了控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),在過去,模型預(yù)測控制已經(jīng)大范圍地應(yīng)用在了工業(yè)控制領(lǐng)域,但無奈一直受限制而僅適用于系統(tǒng)動態(tài)變化相對較慢的場合。因此有了更為進(jìn)階的顯式模型預(yù)測控制,它引入了多參數(shù)二次規(guī)劃,通過離線計算和在線計算以適應(yīng)采樣速率較高、動態(tài)變化較快的系統(tǒng),例如電機(jī)、直升機(jī)系統(tǒng)。但是離線計算時會有狀態(tài)分區(qū)過多、分區(qū)形狀不規(guī)則和計算耗時過長等問題。本文提出的近似顯式模型預(yù)測控制方法可以在保證精確性的前提下,降低算法的復(fù)雜度,優(yōu)化了原有的控制方法,同時還將近似顯式模型預(yù)測控制方法應(yīng)用于三自由度（Three Degree of Freedom,3-DOF）直升機(jī)系統(tǒng)... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

模型預(yù)測控制

.1 引言本章將介紹本文的控制對象，即三自由度直升機(jī)（3-DOF Helicopter），它是由加Quanser公司開發(fā)研制的。本文所做的實驗都基于該平臺基礎(chǔ)之上，它具有多輸入多、非線性、強(qiáng)耦合、多變量和高階次等特性，是一個非常理想的飛行控制實驗平臺，國內(nèi)外學(xué)者都選擇將各種不同的先進(jìn)的控制算法在該平臺上進(jìn)行驗證。.2 3-DOF 直升機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其原理.2.1 整體結(jié)構(gòu)介紹圖2-1所示是3-DOF直升機(jī)實驗平臺整體實物圖，可以從圖中清楚地看到這整套系各個組成部分，就如圖中所標(biāo)示的，主要的組成部分包括：直升機(jī)機(jī)身主體部分、功大器、數(shù)據(jù)采集卡和計算機(jī)系統(tǒng)，同時外設(shè)方面還加了急停開關(guān)和羅技控制手柄[35障了實驗的安全性，增加了實驗中真實的操控體驗。

和各組件協(xié)調(diào)配合完成。含一個外置的數(shù)據(jù)采集卡和計算機(jī)系統(tǒng)中內(nèi)置的數(shù)據(jù)采集卡機(jī)運(yùn)行過程中的實時數(shù)據(jù)，該設(shè)備能夠讓系統(tǒng)精確地處理大批據(jù)采集板卡下的是功率放大器，型號為VoltPAQ-X4，是一款算機(jī)中包含的軟件系統(tǒng)是Matlab/Simulink和Quanser公司所外部硬件設(shè)備提供了相對應(yīng)的接口，便于將各組件應(yīng)用于半機(jī)體組件介紹示3-DOF直升機(jī)機(jī)體由以下組件部分構(gòu)成：前電機(jī)、后電機(jī)各個軸的角度編碼器。從圖中我們可以大致地看出3-DOF實驗

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]小型無人直升機(jī)浸入–不變集自適應(yīng)控制[J]. 姜鑫燃,鮮斌.  控制理論與應(yīng)用. 2015(10)
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[4]基于擾動KKT條件的原始-對偶內(nèi)點(diǎn)法和分支定界法的最優(yōu)潮流研究[J]. 范宏,韋化.  電力自動化設(shè)備. 2004(05)

博士論文
[1]模型預(yù)測控制理論及應(yīng)用研究[D]. 徐祖華.浙江大學(xué) 2004

碩士論文
[1]基于量子免疫算法的三自由度直升機(jī)的研究[D]. 薛敏.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[2]三自由度直升機(jī)系統(tǒng)的顯式模型預(yù)測控制實驗研究[D]. 程鑫滟.浙江工業(yè)大學(xué) 2015
[3]顯式模型預(yù)測控制的多胞體近似方法及其應(yīng)用[D]. 馬燕芳.浙江工業(yè)大學(xué) 2014
[4]基于重心坐標(biāo)的三維網(wǎng)格模型編輯與形狀插值[D]. 胡素梅.華南理工大學(xué) 2011



本文編號：3092736