控制理论与应用
控製理論與應用
공제이론여응용
CONTROL THEORY & APPLICATIONS
2014年
10期
1285-1294
,共10页
共轴式直升机%反馈线性化%鲁棒控制%轨迹跟踪
共軸式直升機%反饋線性化%魯棒控製%軌跡跟蹤
공축식직승궤%반궤선성화%로봉공제%궤적근종
coaxial helicopter%feedback linearization%robust control%trajectory tracking
针对共轴式无人直升机非线性、强耦合的动力学特性,本文提出了一种基于动态反馈线性化方法的鲁棒跟踪控制策略.首先根据叶素理论、Pitt-Peters动态入流模型、上下旋翼气动干扰分析建立了共轴式无人直升机的数学模型.然后对于高度-姿态子系统,通过扩展状态变量对其进行了动态反馈线性化,分析了零动态特性.根据内环期望跟踪特性对解耦后的子系统进行极点配置.通过设计鲁棒补偿器实现了对高度与姿态指令的鲁棒跟踪.在此基础上,针对水平面内的位置子系统设计了外环比例微分(proportional-derivative,PD)控制器以实现位置跟踪.最后,通过内环跟踪仿真验证了反馈线性化方法良好的解耦特性,通过干扰条件下的轨迹跟踪仿真验证了所设计控制器具有较好的控制性能与鲁棒性.
針對共軸式無人直升機非線性、彊耦閤的動力學特性,本文提齣瞭一種基于動態反饋線性化方法的魯棒跟蹤控製策略.首先根據葉素理論、Pitt-Peters動態入流模型、上下鏇翼氣動榦擾分析建立瞭共軸式無人直升機的數學模型.然後對于高度-姿態子繫統,通過擴展狀態變量對其進行瞭動態反饋線性化,分析瞭零動態特性.根據內環期望跟蹤特性對解耦後的子繫統進行極點配置.通過設計魯棒補償器實現瞭對高度與姿態指令的魯棒跟蹤.在此基礎上,針對水平麵內的位置子繫統設計瞭外環比例微分(proportional-derivative,PD)控製器以實現位置跟蹤.最後,通過內環跟蹤倣真驗證瞭反饋線性化方法良好的解耦特性,通過榦擾條件下的軌跡跟蹤倣真驗證瞭所設計控製器具有較好的控製性能與魯棒性.
침대공축식무인직승궤비선성、강우합적동역학특성,본문제출료일충기우동태반궤선성화방법적로봉근종공제책략.수선근거협소이론、Pitt-Peters동태입류모형、상하선익기동간우분석건립료공축식무인직승궤적수학모형.연후대우고도-자태자계통,통과확전상태변량대기진행료동태반궤선성화,분석료령동태특성.근거내배기망근종특성대해우후적자계통진행겁점배치.통과설계로봉보상기실현료대고도여자태지령적로봉근종.재차기출상,침대수평면내적위치자계통설계료외배비례미분(proportional-derivative,PD)공제기이실현위치근종.최후,통과내배근종방진험증료반궤선성화방법량호적해우특성,통과간우조건하적궤적근종방진험증료소설계공제기구유교호적공제성능여로봉성.
