四旋翼飛行器自適應(yīng)模糊神經(jīng)姿態(tài)跟蹤控制研究.pdf

1、本文針對具有系統(tǒng)不確定性、外界未知擾動(dòng)和控制輸入飽和等非線性特性的四旋翼飛行器姿態(tài)系統(tǒng)，采用Backstepping控制技術(shù)，結(jié)合模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和自適應(yīng)控制方法，提出了幾種新的姿態(tài)跟蹤控制方法。本文主要研究內(nèi)容包括:
　　考慮具有控制輸入飽和、未知外界擾動(dòng)和模型不確定性的四旋翼飛行器姿態(tài)系統(tǒng)，提出了一種基于單隱層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償和逼近誤差反饋的四旋翼飛行器姿態(tài)跟蹤控制策略，實(shí)現(xiàn)了上述未知非線性動(dòng)態(tài)和外界干擾的動(dòng)態(tài)在線估計(jì)，從而使得

2、所設(shè)計(jì)的控制策略具有更好的控制性能和更強(qiáng)的魯棒性。采用李雅普諾夫穩(wěn)定性理論，證明了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和跟蹤誤差的一致最終有界性。仿真研究驗(yàn)證了上述控制方法的有效性和優(yōu)越性。
　　針對具有外界時(shí)變擾動(dòng)和模型不確定性的四旋翼飛行器姿態(tài)系統(tǒng)，提出了一種基于變論域模糊系統(tǒng)的自適應(yīng)姿態(tài)跟蹤控制策略。通過伸縮因子的動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了模糊系統(tǒng)輸入論域的自適應(yīng)劃分，從而在不增加模糊規(guī)則數(shù)量的前提下提高了模糊系統(tǒng)的逼近精度，增強(qiáng)了系統(tǒng)魯棒性和抵抗外部干

3、擾的能力。結(jié)合李雅普諾夫穩(wěn)定性理論，證明了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)信號(hào)的一致有界性。仿真研究驗(yàn)證了上述控制方法有效性和優(yōu)越性。
　　針對傳統(tǒng)模糊系統(tǒng)中模糊規(guī)則數(shù)量難以確定的問題，提出了一種具有在線自組織功能的模糊神經(jīng)魯棒自適應(yīng)四旋翼飛行器姿態(tài)跟蹤控制策略，實(shí)現(xiàn)了模糊規(guī)則的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié)。進(jìn)而，魯棒控制補(bǔ)償項(xiàng)消除了模糊逼近誤差和外界擾動(dòng)對閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。利用李雅普諾夫穩(wěn)定性理論，證明了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)信號(hào)的全局一致最終