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Inverse optimal control for unmanned aerial helicopters with disturbances

机译：具有干扰的无人空中直升机的逆最佳控制

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This paper proposes an optimal control method of an unmanned aerial helicopter (UAH) with unknown disturbances. Solving the Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB) equation is considered as the common approach to design an optimal controller under a meaningful cost function when facing the nonlinear optimal control problem. However, the HJB equation is hard to solve even for a simple problem. The inverse optimal control method that avoids the difficulties of solving the HJB equation has been adopted. In this inverse optimal control approach, a stabilizing optimal control law and a particular cost function that are obtained by a control Lyapunov function are required. An integrator backstepping method is used in designing the optimal control law of the UAH. Furthermore, a disturbance-observer-based control (DOBC) approach has been adopted in the optimal control law for dealing with the unknown disturbances of the UAH system. Simulation results have been given to certify the stability of the nonlinear UAH system and the validity of this developed control method.
机译：本文提出了一种具有未知干扰的无人空中直升机（UAH）的最佳控制方法。求解汉密尔顿 - 雅各比 - 贝尔曼（HJB）方程被认为是在面对非线性最佳控制问题时在有意义的成本函数下设计最佳控制器的常用方法。然而，即使对于一个简单的问题，HJB方程也很难解决。采用避免求解HJB方程难点的逆最佳控制方法。在该逆最佳控制方法中，需要稳定的最佳控制法和通过控制Lyapunov函数获得的特定成本函数。积分器BackStepping方法用于设计UAH的最佳控制定律。此外，在处理UAH系统的未知干扰的最佳控制法中采用了一种基于干扰观察者的控制（DOBC）方法。已经提出了仿真结果来证明非线性UAH系统的稳定性及其发达控制方法的有效性。

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