一种无人直升机自抗扰容错控制方法技术

本发明专利技术涉及一种无人直升机自抗扰容错控制方法，首先，对风干扰和执行器故障分别进行了建模；然后结合自抗扰方法设计扩张状态观测器对阵风干扰进行处理，同时对执行器故障构造自适应故障观测器对其进行估计；最后，结合Lyapunov稳定性理论设计鲁棒容错跟踪控制器保证无人直升机在安全稳定飞行的同时能跟踪上期望的信号。本发明专利技术模型不仅与时间有关，而且随直升机状态的变化而变化，更能反映实际飞行情况。同时，结合自抗扰方法设计扩张状态观测器对阵风干扰进行估计和抑制。此外，对故障进行变换并设计了自适应故障观测器对故障值进行实时估计，提高系统的容错能力。最终，解决了无人直升机在干扰和故障下的安全飞行问题，保证输出还跟踪上期望轨迹信号。

【技术实现步骤摘要】
一种无人直升机自抗扰容错控制方法
本专利技术属于飞行器鲁棒容错
，具体是一种无人直升机自抗扰容错控制方法。
技术介绍
1946年3月8日，美国贝尔-47直升机获得航空适航证，揭开了直升机使用史的第一页。1960年，世界上首架无人直升机QH-50A试飞成功。无人直升机是一种不载操作人员、利用机载传感器和自动控制系统自主执行给定任务或者通过无线电遥控设备发送遥控指令执行任务的飞行器。与固定翼无人机相比，无人直升机具有以下特点：(1)能够完成定点悬停、垂直起降、原地转弯、任意方向飞等功能；(2)不需要特定的机场和跑道，可以在野外恶劣环境下实现垂直起降；(3)由于UAH的旋翼自转特性，在发动机发生故障导致空中停车时，利用旋翼自转所产生的动力，可以安全下降、着陆。正是由于这些独特的优点，使得无人直升机在敌情侦察、电子对抗、通信中继、搜索救护、地质勘探、林火预防、交通监控、行政执法、空中摄影及航空测绘等方面具有广泛的应用前景，成为近年来无人机领域研究的热点。虽然无人直升机有如此巨大的应用前景，也得到了国内外众多研究机构的重视和研究，但到目前为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人直升机自抗扰容错控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)基于飞行动力学和空气动力学对无人直升机非线性系统进行建模，同时将阵风模型和执行器故障模型引入到无人直升机非线性系统模型中；/n(2)在步骤(1)所建的模型中，结合自抗扰方法设计扩张状态观测器对阵风干扰进行估计，同时，结合自适应方法构造故障观测器对执行器故障进行估计；/n(3)根据步骤(2)中的干扰和故障估计情况，基于反步法设计无人直升机安全智能飞行控制方案，保证无人直升机在阵风干扰和执行器故障下的鲁棒容错性能，使得系统输出能跟踪上期望的信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人直升机自抗扰容错控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)基于飞行动力学和空气动力学对无人直升机非线性系统进行建模，同时将阵风模型和执行器故障模型引入到无人直升机非线性系统模型中；
(2)在步骤(1)所建的模型中，结合自抗扰方法设计扩张状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎坤，陈超波，张玉芳，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61