一种含参数不确定性的四旋翼姿态自适应容错控制方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于四旋翼直升机姿态控制系统容错控制
。
技术介绍
由于四旋翼直升机非线性、多变量以及高度耦合等特性，使其在飞行过程中对自身重力、陀螺效应等多种物理因素的影响敏感，因此很难获得精确的气动性能参数，从而建立精确有效的四旋翼直升机动力学模型。四旋翼直升机姿态控制系统是保证直升机正常运行的重要组成部分，对直升机的飞行性能和安全性起到非常关键的作用。但由于直升机飞行控制系统部件较多，且对大气流等外部环境的干扰敏感，这些干扰不仅会严重影响四旋翼直升机的飞行安全，还会引发执行器、传感器等部件发生故障，因此针对四旋翼直升机系统的参数不确定性，外部干扰以及执行器故障进行容错控制算法研究具有极其重要的研究价值。容错控制算法的设计使得四旋翼直升机在故障发生时，在很短的时间内即可恢复平稳飞行，从而大大提高飞行的安全性。自适应容错控制技术可以分为两种方法:直接自适应控制方法和间接自适应控制方法；间接自适应控制方法需要先对被控对象的参数以及外部干扰，故障等信息进行辨识，然后进行控制器的设计，即首先对飞行参数直接在线估计，根据估计结果来确定控制器参数。而直接自适应控制方法无需事先知道被控系统以及干扰、故障等参数的确切信息，根据系统误差响应即可直接在线调节控制器的参数，保证了容错控制的快速性，且无需单独的故障诊断与辨识模块，可以在故障发生的第一时间内即对控制系统进行容错控制。在现有的自适应容错控制方法中，大多仅仅研究了含参数不确定性四旋翼直升机的外部干扰补偿控制问题，很少的文献综合考虑了含系统参数不确定、外部干扰以及执行器故障的四旋翼直升机的容错控制...
【技术保护点】
一种含参数不确定性的四旋翼姿态自适应容错控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、考虑外界扰动以及执行器部分失效故障，建立含参数不确定性的四旋翼直升机姿态控制系统模型；步骤2、使用软件实现干扰与故障注入，通过对输出电压的调整，模拟部分损失故障；步骤3、通过数据采集卡中采集的状态信息和由此计算出的误差信息，设计直接自适应容错控制律，即四旋翼姿态容错控制器，实时监测俯仰、滚转、偏航方向上的执行器故障和其他干扰，并将容错控制律重新输出至数据采集卡中，经功率放大器放大信号幅值，将此控制信号传输给电机执行。
【技术特征摘要】
1.一种含参数不确定性的四旋翼姿态自适应容错控制方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1、考虑外界扰动以及执行器部分失效故障，建立含参数不确定性的四旋翼直升机姿态控制系统模型； 步骤2、使用软件实现干扰与故障注入，通过对输出电压的调整，模拟部分损失故障； 步骤3、通过数据采集卡中采集的状态信息和由此计算出的误差信息，设计直接自适应容错控制律，即四旋翼姿态容错控制器，实时监测俯仰、滚转、偏航方向上的执行器故障和其他干扰，并将容错控制律重新输出至数据采集卡中，经功率放大器放大信号幅值，将此控制信号传输给电机执行。2.根据权利要求书I所述的一种含参数不确定性的四旋翼姿态自适应容错控制方法，其特征在于，步骤I中建立含参数不确定性的四旋翼直升机姿态控制系统的模型描述如下: ...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈复扬，王正，姜斌，路飞飞，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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