基于滑模變結(jié)構(gòu)三自由度直升飛機(jī)控制器設(shè)計(jì).pdf

1、現(xiàn)代化社會(huì)的突飛猛進(jìn)，新的工業(yè)設(shè)備不斷的更新?lián)Q代，直升飛機(jī)作為現(xiàn)代軍工業(yè)和民用業(yè)基本工業(yè)的設(shè)備備受人們的青睞，人們從實(shí)際用途出發(fā)對(duì)現(xiàn)代直升飛機(jī)提出了更高的控制要求，又由于近年來現(xiàn)代控制理論和智能控制的發(fā)展，學(xué)者們將現(xiàn)代控制方法應(yīng)用在直升飛機(jī)的控制上來提高控制的性能，本文以固高三自由度直升飛機(jī)設(shè)備為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，結(jié)合滑模變結(jié)構(gòu)理論極點(diǎn)配置及切換控制實(shí)現(xiàn)了對(duì)飛機(jī)規(guī)定路徑的飛行。完成的預(yù)期的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。
　　3-DOF實(shí)驗(yàn)被控對(duì)象具備了控制領(lǐng)

2、域幾類有代表性控制問題:高階、非線性、強(qiáng)耦合。首先對(duì)于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)高階以及強(qiáng)耦合的特點(diǎn)，進(jìn)行了輸入解耦，將七階實(shí)驗(yàn)設(shè)備解耦成一個(gè)三階的子系統(tǒng)和一個(gè)四階的子系統(tǒng)。因?yàn)閮蓚€(gè)子系統(tǒng)間沒有耦合，所以分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是實(shí)現(xiàn)飛機(jī)俯仰軸方向飛行和橫側(cè)軸方向定角度懸停，所以俯仰軸的控制目標(biāo)是在可控制時(shí)間內(nèi)完成位置的轉(zhuǎn)換，并且需要從初始位置到達(dá)目標(biāo)的位置后子系統(tǒng)二能穩(wěn)定在這個(gè)位置，由于對(duì)時(shí)間的控制要求，所以選擇了全局快速終端滑模理論，這套控制算法很

3、好的解決了系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間可控的要求，但是由于滑模變結(jié)構(gòu)控制本身帶來的系統(tǒng)的抖振特點(diǎn)，無法完成對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的初始化，所以再運(yùn)用極點(diǎn)配置原理穩(wěn)態(tài)特性好的特點(diǎn)，將二者有效的結(jié)合起來取長補(bǔ)短，實(shí)現(xiàn)了啟動(dòng)運(yùn)行的快速性、時(shí)間的可控性和穩(wěn)態(tài)的平穩(wěn)性的各種控制目標(biāo)的完美的結(jié)合。
　　對(duì)于子系統(tǒng)一旋轉(zhuǎn)軸和橫側(cè)軸有著較強(qiáng)的耦合不好解耦，這樣對(duì)于一個(gè)四階系統(tǒng)的穩(wěn)定性也是一個(gè)較高的要求，所以采用反演滑?？刂扑惴ǎ@套控制算法的特性在于每一階次的系統(tǒng)穩(wěn)定的前提