基于自抗扰控制的飞机飞行姿态控制研究

发布时间：2017-12-21 08:08

本文关键词：基于自抗扰控制的飞机飞行姿态控制研究　出处：《南京航空航天大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：自抗扰控制技术是适应数字控制的时代潮流,吸收现代控制理论成果,发扬并丰富PID控制思想精髓,开发运用特殊非线性效应的新型实用控制技术,已经在许多领域中得到研究和应用,并取得了显著的成果。自抗扰控制技术不依赖于被控对象精确的数学模型,也无须知道外部干扰的模型,具有很强的鲁棒性,基于自抗扰控制技术的飞机飞行姿态控制研究具有重要意义。本文以塞斯纳182p缩比无人机为研究对象,采用自抗扰控制技术分别对飞机俯仰与滚转姿态控制进行了控制律设计。论文在建立塞斯纳182p缩比无人机六自由度飞行动力学模型的基础上,通过仿真实验采用遗传算法对自抗扰控制参数进行了优化设计。根据仿真优化得到的俯仰和滚转自抗扰控制器的参数,通过对开源自动驾驶仪APM进行二次开发,在APM的固定翼飞行控制系统中实现了基于自抗扰控制技术的俯仰和滚转姿态控制。结合FlightGear六自由度非线性飞行仿真与可视化飞行模拟系统,对基于自抗扰控制的APM无人机自动驾驶仪进行了硬件在回路仿真验证。在硬件在回路仿真的基础上,进行了外场实际试飞验证。硬件在回路仿真及试飞结果表明,基于自抗扰控制的俯仰和滚转姿态控制器具有很好的控制效果,不仅俯仰角与滚转角能对指令信号进行快速跟踪,而且超调量和稳态误差都很小,这说明自抗扰控制器具有良好的鲁棒性。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V249.1

【参考文献】

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