三軸式旋翼飛行器魯棒控制器設(shè)計(jì)與仿真.pdf

1、微小型旋翼飛行器是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、飛行控制方式獨(dú)特且可以垂直起降的飛行器形式，具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，人們對(duì)旋翼飛行器的研究日趨成熟。其中，飛行器模型的建立和飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是研究的主要問(wèn)題。
　　本文針對(duì)新型三軸式雙旋翼飛行器，根據(jù)牛頓定律和歐拉方程，推導(dǎo)建立了其六自由度非線(xiàn)性方程，并重點(diǎn)分析討論了其控制策略，給出了最終的控制對(duì)象模型。然后，采用經(jīng)典的PID控制方法分別設(shè)計(jì)了飛行器的姿態(tài)控制器和軌跡控制器，并驗(yàn)證了其控制效果。

2、
　　三軸式雙旋翼飛行器是一個(gè)MIMO欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有非線(xiàn)性、耦合等動(dòng)力學(xué)特性。因此，為了實(shí)現(xiàn)更高效、更精確的控制，本文設(shè)計(jì)了基于動(dòng)態(tài)逆的魯棒控制器。首先，采用非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)逆方法，按照狀態(tài)變量變化的快慢，將系統(tǒng)分為角速率回路、姿態(tài)角回路以及軌跡回路，并分別設(shè)計(jì)了飛行器的姿態(tài)回路控制器和軌跡回路控制器。仿真結(jié)果說(shuō)明，在該控制系統(tǒng)作用下，系統(tǒng)具有良好的解耦性和穩(wěn)定性。但是，動(dòng)態(tài)逆控制器的魯棒性較差，對(duì)模型的準(zhǔn)確度要求較高。因此，本文在其