本文關(guān)鍵詞：四旋翼飛行器自適應(yīng)模糊神經(jīng)姿態(tài)跟蹤控制研究

  更多相關(guān)文章： 四旋翼飛行器 姿態(tài)跟蹤控制 自適應(yīng)控制 模糊系統(tǒng) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

【摘要】：本文針對具有系統(tǒng)不確定性、外界未知擾動(dòng)和控制輸入飽和等非線性特性的四旋翼飛行器姿態(tài)系統(tǒng),采用Backstepping控制技術(shù),結(jié)合模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和自適應(yīng)控制方法,提出了幾種新的姿態(tài)跟蹤控制方法。本文主要研究內(nèi)容包括:考慮具有控制輸入飽和、未知外界擾動(dòng)和模型不確定性的四旋翼飛行器姿態(tài)系統(tǒng),提出了一種基于單隱層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償和逼近誤差反饋的四旋翼飛行器姿態(tài)跟蹤控制策略,實(shí)現(xiàn)了上述未知非線性動(dòng)態(tài)和外界干擾的動(dòng)態(tài)在線估計(jì),從而使得所設(shè)計(jì)的控制策略具有更好的控制性能和更強(qiáng)的魯棒性。采用李雅普諾夫穩(wěn)定性理論,證明了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和跟蹤誤差的一致最終有界性。仿真研究驗(yàn)證了上述控制方法的有效性和優(yōu)越性。針對具有外界時(shí)變擾動(dòng)和模型不確定性的四旋翼飛行器姿態(tài)系統(tǒng),提出了一種基于變論域模糊系統(tǒng)的自適應(yīng)姿態(tài)跟蹤控制策略。通過伸縮因子的動(dòng)態(tài)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)了模糊系統(tǒng)輸入論域的自適應(yīng)劃分,從而在不增加模糊規(guī)則數(shù)量的前提下提高了模糊系統(tǒng)的逼近精度,增強(qiáng)了系統(tǒng)魯棒性和抵抗外部干擾的能力。結(jié)合李雅普諾夫穩(wěn)定性理論,證明了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)信號的一致有界性。仿真研究驗(yàn)證了上述控制方法有效性和優(yōu)越性。針對傳統(tǒng)模糊系統(tǒng)中模糊規(guī)則數(shù)量難以確定的問題,提出了一種具有在線自組織功能的模糊神經(jīng)魯棒自適應(yīng)四旋翼飛行器姿態(tài)跟蹤控制策略,實(shí)現(xiàn)了模糊規(guī)則的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié)。進(jìn)而,魯棒控制補(bǔ)償項(xiàng)消除了模糊逼近誤差和外界擾動(dòng)對閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。利用李雅普諾夫穩(wěn)定性理論,證明了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)信號的全局一致最終有界性。仿真研究驗(yàn)證了上述控制方法在姿態(tài)跟蹤和非線性辨識方面具有較好的控制性能和較強(qiáng)的魯棒性。
【關(guān)鍵詞】：四旋翼飛行器 姿態(tài)跟蹤控制 自適應(yīng)控制 模糊系統(tǒng) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(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
• abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 本文研究背景及意義10-11
• 1.2 四旋翼飛行器姿態(tài)控制研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 四旋翼飛行器動(dòng)態(tài)模型16-24
• 2.1 四旋翼飛行器飛行機(jī)理16-17
• 2.2 四旋翼飛行器姿態(tài)角及其坐標(biāo)轉(zhuǎn)換17-19
• 2.2.1 飛行器姿態(tài)角描述17-18
• 2.2.2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣18-19
• 2.3 四旋翼飛行器動(dòng)力學(xué)模型19-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 具有輸入飽和的四旋翼飛行器姿態(tài)跟蹤控制24-36
• 3.1 控制問題描述24-27
• 3.1.1 具有輸入飽和的四旋翼飛行器姿態(tài)系統(tǒng)模型24-26
• 3.1.2 單隱層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)26-27
• 3.2 控制器設(shè)計(jì)27-29
• 3.2.1 后推法控制器設(shè)計(jì)27-28
• 3.2.2 單隱層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近28-29
• 3.2.3 控制輸入和參數(shù)自適應(yīng)律29
• 3.3 穩(wěn)定性分析29-31
• 3.4 仿真研究31-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第4章 基于變論域模糊系統(tǒng)的四旋翼飛行器姿態(tài)跟蹤控制36-48
• 4.1 控制問題描述36-37
• 4.2 變論域模糊系統(tǒng)37-38
• 4.2.1 可伸縮模糊基函數(shù)37
• 4.2.2 變伸縮因子模糊系統(tǒng)37-38
• 4.3 控制器設(shè)計(jì)38-41
• 4.3.1 后推法控制器設(shè)計(jì)38-39
• 4.3.2 基于變伸縮因子的模糊系統(tǒng)逼近39-40
• 4.3.3 控制輸入和參數(shù)自適應(yīng)律40-41
• 4.4 穩(wěn)定性分析41-42
• 4.5 仿真研究42-47
• 4.6 本章小結(jié)47-48
• 第5章 基于自組織模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的魯棒自適應(yīng)姿態(tài)跟蹤控制48-63
• 5.1 控制問題描述48-49
• 5.2 自組織模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)49-53
• 5.2.1 自組織模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)49-50
• 5.2.2 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近50-52
• 5.2.3 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)52-53
• 5.3 控制器設(shè)計(jì)53-55
• 5.3.1 系統(tǒng)控制輸入53-54
• 5.3.2 參數(shù)自適應(yīng)律54-55
• 5.4 穩(wěn)定性分析55-57
• 5.5 仿真研究57-62
• 5.6 本章小結(jié)62-63
• 總結(jié)與展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文69-70
• 致謝70-71
• 作者簡介71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 李洪興,苗志宏,王加銀;非線性系統(tǒng)的變論域穩(wěn)定自適應(yīng)模糊控制[J];中國科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué);2002年02期

2 李洪興,苗志宏,王加銀,李洪興,李洪興;四級倒立擺的變論域自適應(yīng)模糊控制[J];中國科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué);2002年01期

3 李洪興;變論域自適應(yīng)模糊控制器[J];中國科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué);1999年01期

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本文編號：947811