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Adaptive fault tolerant attitude tracking control for miniature rotorcrafts under actuator saturation

机译：致动器饱和下小型旋翼机的自适应容错姿态跟踪控制

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The problem of attitude tracking control for a miniature rotorcraft with partial loss of actuator effectiveness is investigated in this paper. By using adaptation mechanism and by combining with Nussbaum gain technique, an adaptive tolerant control strategy capable of attenuating immeasurable disturbances, compensating system parameters uncertainties, and accommodating actuation faults is developed. Then, the rotorcraft attitude system subjected to control constraints is further considered, and a novel fault tolerant controller equipped with auxiliary systems is designed to achieve both attitude tracking and saturation alleviation of control signal. Moreover, fault detection and diagnosis unit are not needed in using and implementing the proposed method. It is proven that attitude errors can asymptotically converge to a small neighborhood of equilibrium point in the face of faulty actuator, model uncertainties, external disturbances and even actuator saturation. Finally, the simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed controller. (C) 2017 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
机译：本文研究了一种小型螺旋桨飞行器的姿态跟踪控制问题，该模型具有致动器有效性的部分损失。通过使用自适应机制并结合Nussbaum增益技术，开发了一种自适应容错控制策略，该策略能够减轻不可测量的干扰，补偿系统参数的不确定性并容纳致动故障。然后，进一步考虑了受控制约束的旋翼机姿态系统，设计了一种带有辅助系统的新型容错控制器，以实现姿态跟踪和控制信号的饱和缓解。此外，在使用和实施所提出的方法时不需要故障检测和诊断单元。事实证明，面对执行器故障，模型不确定性，外部干扰甚至执行器饱和，姿态误差可以渐近收敛到平衡点的较小邻域。最后，仿真结果证明了所提出控制器的有效性。 （C）2017 Elsevier Masson SAS。版权所有。

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