基于滾動時(shí)域控制的無人直升機(jī)飛行控制研究.pdf

1、本文所研究的旋翼-涵道復(fù)合式無人直升機(jī)是一種新型無人直升機(jī)，其機(jī)身結(jié)構(gòu)與氣動布局不同于常規(guī)直升機(jī)，可作為多用途飛行控制平臺，執(zhí)行不同的飛行任務(wù)。無人直升機(jī)是一個(gè)多變量、強(qiáng)耦合、非線性的復(fù)雜被控對象，根據(jù)無人直升機(jī)內(nèi)外回路的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，如何實(shí)現(xiàn)無人直升機(jī)姿態(tài)角速度/姿態(tài)角內(nèi)回路的解耦控制是無人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心。
　　 本文采用兩種滾動時(shí)域控制方法——滾動時(shí)域LQ控制和魯棒滾動時(shí)域控制設(shè)計(jì)無人直升機(jī)姿態(tài)角速度/姿態(tài)角內(nèi)回路

2、控制器。結(jié)合該復(fù)合式無人直升機(jī)各通道耦合特性，將無人直升機(jī)懸停時(shí)線性模型分解為俯仰滾轉(zhuǎn)子系統(tǒng)（記為S1子系統(tǒng)）和垂向偏航子系統(tǒng)（記為S2子系統(tǒng)）。針對分解后的子系統(tǒng)，利用兩種滾動時(shí)域控制方法設(shè)計(jì)無人直升機(jī)姿態(tài)角速度/姿態(tài)角內(nèi)回路控制器，內(nèi)回路輸出姿態(tài)角速度/姿態(tài)角積分得到姿態(tài)角/縱橫向速度反饋構(gòu)成姿態(tài)角/線速度控制回路，同樣，在速度控制回路基礎(chǔ)上通過速度與位移之間的積分關(guān)系得到軌跡控制回路。并分別對比分析滾動時(shí)域LQ控制與傳統(tǒng)LQ控制方