四旋翼无人机自抗扰容错控制研究

发布时间：2021-06-23 02:24

　　无人机以其生存能力较强、机动性好和人员零伤亡风险等优点在军用、民用和商用等领域有着非常广阔的应用前景。然而,四旋翼无人机系统是一个不稳定、欠驱动、多变量、强耦合的非线性系统,执行器发生故障将导致坠机甚至造成严重的经济损失。故障诊断与容错控制是实现无人机安全可靠飞行的一个极其重要环节,本文针对四旋翼无人机执行器损伤故障,研究四旋翼无人机系统的自抗扰容错控制,设计故障容错飞行控制系统,以保证故障系统的安全性。主要研究内容和创新性成果如下:（1）分析四旋翼无人机的结构布局与飞行原理,基于牛顿-欧拉法建立四旋翼无人机运动学方程和动力学方程,以及执行器损伤性故障的数学模型,为控制系统设计提供模型基础;（2）针对四旋翼无人机系统欠驱动、易受外部干扰的问题,设计自抗扰控制的四旋翼无人机飞行控制方法,实现了控制算法数字仿真。仿真结果表明:在无风扰和有风扰的情况下,自抗扰控制器均能使四旋翼无人机快速响应,姿态控制稳定并且满足高度定点要求,对外界扰动有较强的抵制能力。（3）针对自抗扰控制器中参数多、不易整定等问题,采用模糊自抗扰控制器作为基准控制器,在此基础上,引入时延控制技术,提出时延模糊控制自抗扰容错... 

【文章来源】：西南科技大学四川省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

ADRC内部结构


本文编号：3244028