基于鲁棒H_(∞)控制的无人机纵向自动驾驶仪设计

李勇; 李树豪; 党利

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基于鲁棒H_(∞)控制的无人机纵向自动驾驶仪设计

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摘要

针对传统增益调度技术在许多无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)应用中存在的昂贵和耗时的缺点,通过某型固定翼无人机的6自由度非线性模型,在已知气动系数、飞机转动惯量和推力系数的情况下,利用雅可比线性化方法从6自由度非线性模型推导出线性变参数(linear parameter varying,LPV)飞机模型。应用张量-乘积(tensor product,TP)模型变换方法将无人机纵向非线性参数依赖的LPV模型变换为TP型凸多面体模型形式,将增益调度输出反馈鲁棒H_(∞)控制器设计方法应用于所得到的TP凸多面体模型,设计了常规固定翼无人机的鲁棒增益预测自动驾驶仪飞行控制系统。在MATLAB SIMULINK环境下对该控制系统进行了全六自由度的飞行器仿真试验,结果表明闭环控制系统具有良好的指令跟随性和干扰抑制能力,在定义的飞行包线范围内具有较好的稳定性和鲁棒性,验证了所提出的飞行控制系统设计方法的有效性。

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来源
《现代防御技术》 |2021年第5期|32-44|共13页
作者
李勇; 李树豪; 党利;
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作者单位

郑州航空工业管理学院航空工程学院;

河南郑州450046;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类热力学、传热;无人驾驶飞机;
关键词
固定翼无人机; 非线性数学模型; TP方法; LPV模型; 鲁棒H_(∞)控制;

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