基于魯棒自適應(yīng)方法的四旋翼飛行器容錯(cuò)跟蹤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、四旋翼飛行器外型新穎、性能卓越，是一種能垂直起降(VTOL)的、多旋翼式飛行器，具有重要的軍用和民用價(jià)值。隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)四旋翼飛行器的安全可靠性要求越來越高。本文設(shè)計(jì)四旋翼飛行器的容錯(cuò)跟蹤控制系統(tǒng)，保證系統(tǒng)故障情況下，具有一定的容錯(cuò)的能力，提升飛行器系統(tǒng)的安全可靠性。
　　本文第二章首先分析四旋翼飛行器執(zhí)行器可能發(fā)生故障的部件和故障類型:中斷故障，時(shí)變失效故障，卡死故障和漂移故障，建立聯(lián)合執(zhí)行器故障模型。選取不同的參數(shù)，表

2、示不同的故障類型。然后對(duì)四旋翼系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，基于牛頓歐拉方程，建立四旋翼系統(tǒng)的姿態(tài)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型和位置子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。最后結(jié)合執(zhí)行器故障模型和四旋翼系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，建立執(zhí)行器故障下的動(dòng)力學(xué)模型。對(duì)于建立的非線性的動(dòng)態(tài)模型，建立T-S模糊模型。
　　第三章將根據(jù)建立的故障下的線性模型，設(shè)計(jì)魯棒自適應(yīng)容錯(cuò)跟蹤控制器。為了達(dá)到跟蹤給定信號(hào)的能力，首先基于無靜差跟蹤原理，并選取給定信號(hào)的不穩(wěn)定模型的可控型實(shí)現(xiàn)作為伺服補(bǔ)償器，來對(duì)原

3、系統(tǒng)進(jìn)行增廣。然后基于自適應(yīng)H∞的定義以及直接自適應(yīng)理論，設(shè)計(jì)出魯棒自適應(yīng)容錯(cuò)跟蹤控制器，保證在外部擾動(dòng)信號(hào)和故障情況下系統(tǒng)自適應(yīng)H∞性能。并基于Quanser公司的3D Hover System平臺(tái)數(shù)據(jù)，進(jìn)行MATLAB/SIMULINK仿真，驗(yàn)證算法的有效性。
　　與第三章不同的是，第四章基于T-S模糊模型，并考慮不確定系統(tǒng)矩陣對(duì)系統(tǒng)的影響。使用不同的技術(shù)，設(shè)計(jì)魯棒自適應(yīng)容錯(cuò)跟蹤控制器，保證閉環(huán)系統(tǒng)執(zhí)行器故障下的容錯(cuò)能力和外部