本文關(guān)鍵詞：四旋翼飛行器非線性容錯(cuò)控制方法研究

  更多相關(guān)文章： 四旋翼飛行器 滑模控制 反步控制 時(shí)延控制技術(shù) 容錯(cuò)控制

【摘要】：隨著四旋翼飛行器應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,對四旋翼飛行器的安全性和可靠性的要求也越來越高,所以越來越多的科研機(jī)構(gòu)對四旋翼飛行器的容錯(cuò)控制方法進(jìn)行了研究,并取得一定研究成果。由于四旋翼飛行器長時(shí)間在外界惡劣環(huán)境中飛行,其執(zhí)行機(jī)構(gòu)較易出現(xiàn)老化問題,并且也會(huì)因碰撞而受損,所以,四旋翼飛行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是故障高發(fā)部件。針對這個(gè)問題,本文做了一下研究工作:首先,針對四旋翼飛行器執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分失效故障,提出一種將時(shí)延控制與反步控制方法相結(jié)合的魯棒容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)方法。該方法在反步法的基礎(chǔ)上引入積分環(huán)節(jié)用于消除穩(wěn)態(tài)誤差;同時(shí),利用時(shí)延控制的逼近能力來補(bǔ)償執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障,該方法不需要在線的故障檢測和分離,而僅需一步狀態(tài)迭代。通過仿真實(shí)驗(yàn)表明該控制器可以有效的解決較輕的執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分失效問題。其次,由于反步控制與時(shí)延控制結(jié)合的容錯(cuò)控制方法存在系統(tǒng)響應(yīng)慢的問題,并且對模型參數(shù)攝動(dòng)的魯棒性較弱。為此,本文將滑�？刂品椒ㄅc時(shí)延控制結(jié)合來設(shè)計(jì)魯棒容錯(cuò)控制器。為了克服滑模控制的抖振問題,采用基于PID的趨近律,用連續(xù)的控制輸入代替不連續(xù)的切換輸入。通過仿真對比,改進(jìn)后的滑模控制方法與時(shí)延控制相結(jié)合得到的魯棒容錯(cuò)控制方法可以有效解決較嚴(yán)重的執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分失效問題和模型參數(shù)不確定性問題。
【關(guān)鍵詞】：四旋翼飛行器 滑�？刂� 反步控制 時(shí)延控制技術(shù) 容錯(cuò)控制
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V249.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景及研究的意義9-11
• 1.2 四旋翼飛行器的發(fā)展研究11-13
• 1.3 容錯(cuò)控制13-14
• 1.4 四旋翼飛行器容錯(cuò)控制國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)16-17
• 第2章 四旋翼飛行器的動(dòng)力學(xué)模型17-26
• 2.1 四旋翼飛行器飛行原理17-18
• 2.2 空間坐標(biāo)系18-21
• 2.2.1 坐標(biāo)系定義18-19
• 2.2.2 地面坐標(biāo)系與機(jī)體坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換19-21
• 2.3 四旋翼飛行器非線性動(dòng)力學(xué)模型21-24
• 2.4 四旋翼飛行器執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障模型24-25
• 2.4.1 電機(jī)模型24
• 2.4.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障模型24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 四旋翼飛行器時(shí)延積分反演容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)26-36
• 3.1 引言26
• 3.2 四旋翼飛行器時(shí)延積分反演容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)26-31
• 3.2.1 積分反演控制器設(shè)計(jì)27-29
• 3.2.2 時(shí)延積分反演容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)29-31
• 3.3 仿真結(jié)果與分析31-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第4章 四旋翼飛行器時(shí)延滑模容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)36-44
• 4.1 引言36
• 4.2 滑模控制理論36-37
• 4.3 四旋翼飛行器時(shí)延滑模容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)37-39
• 4.3.1 滑�？刂破髟O(shè)計(jì)37-39
• 4.3.2 時(shí)延滑模容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)39
• 4.4 仿真結(jié)果與分析39-43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 結(jié)論44-46
• 參考文獻(xiàn)46-51
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果51-52
• 致謝52

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1 張君昌,侯義斌,李言俊;基于知識熵漲落的系統(tǒng)智能容錯(cuò)控制法[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2000年02期

2 黃孝彬,牛玉廣,孫萬云;容錯(cuò)控制及其在火電廠中的應(yīng)用[J];電力情報(bào);2000年04期

3 王峰;汪t，

本文編號：734919