一种单旋翼无人飞行器的单向滑模控制方法技术

技术编号:8906598 阅读:260 留言:0更新日期:2013-07-11 04:11
本发明专利技术公开了一种单旋翼无人飞行器的单向滑模控制方法,利用飞行器控制系统中角速率回路、欧拉角回路、速度回路和位置回路四个控制回路的仿射非线性方程来设计每个回路的单向滑模控制器,利用这四个单向滑模控制器来实现对单选翼无人飞行器的控制,该方法在确保控制器中滑模趋近律当且仅当系统状态位于原点处为0的基础上,解决滑模控制方法中的抖振问题,并且控制器具有良好的鲁棒性和控制性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞行控制
,具体地说是。
技术介绍
滑模控制方法是一类特殊的变结构控制(Variable Structure Control, VSC)方法,其根源可以追溯到20世纪50年代前苏联学者Emelyanov等提出变结构控制思想。这种控制思想的主要内容是:系统包含一系列不同的控制器结构,且各个结构按照某种特定的规则进行切换,从而得到其中任意单个控制器所不能达到的系统性能。由于变结构控制系统通过对许多单个控制器进行组合,使得系统能保持一种高于一般固定结构控制所能达到的性能。基于这一点,变结构控制系统能够突破经典控制系统的品质限制,可较好地解决控制系统动态与静态性能指标之间的矛盾,具有广阔的应用前景。然而传统滑模的优势建立在滑模趋近律中出现不连续切换的基础之上。随着滑模控制方法的进一步发展,传统滑模中存在抖振问题也被揭示出来。理论上讲,无论不连续的变结构系统,还是连续化后的系统,都不存在抖振,然而这需要控制器的切换频率为无限大,并且系统没有时滞。当系统中存在时滞时,趋近律中的切换函数将呈现非理想的开关特性,从引起高频振荡,进而激发激发系统中未建模部分动力学的强迫振动。在工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单旋翼无人飞行器的单向滑模控制方法,该方法基于飞行器控制系统中角速率回路、欧拉角回路、速度回路和位置回路四个控制回路组成的控制系统实现,其特征在于,具体包括以下步骤:步骤一、将飞行器中角速率回路、欧拉角回路、速度回路和位置回路分别转换为式(1)的仿射非线性方程x·=f(x)+g(x)u---(1)其中,x∈Rn、u∈Rn分别是子系统状态向量和控制向量,f(x)∈Rn、g(x)∈Rn×n是状态x的平滑函数;根据角速率回路、欧拉角回路、速度回路、位置回路各自的状态向量与控制向量,结合式(1)确定该四个回路具体的仿射非线性系统方程为:A、位置回路的仿射非线性系统方程:&Sig...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:傅健吴庆宪姜长生陈谋王玉惠都延丽薛雅丽文杰
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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