基於魯棒最優方法的無人機動態投影控製

       以某型大展弦比無人機為研究對象,設計了基於魯棒最優理論和動態投影方法的補償控製器.首先采用魯棒伺服線性二次型調節器方法,通過全狀態反饋構建滿足最優性能指標的參考係統,然後采用輸出反饋和動態補償器替代全狀態反饋,重構出具備參考係統全部最優特征結構的動態投影控製係統.重點闡述了通過動態投影控製方法進行係統極點配置的具體步驟,並分析了動態補償器的自由矩陣參數對係統穩定性的影響.仿真結果表明,與常規比例-積分-微分控製方法相比,所設計的動態投影控製係統具有更強的穩定性與更好的瞬態響應特性。

       對三點式起落架無人機建立了地麵滑跑的非線性數學模型,提出了總體的滑跑起飛控製方案,包括橫側向的滑跑糾偏控製律和縱向升降舵配合控製律。橫側向采用側向偏差和側向速度組合的控製結構,通過前輪和方向舵聯動方式實現,並在經典的PID控製器的基礎上進行改進,設計了模糊控製器;縱向根據飛機滑跑段的性能分析,給出縱向控製方案,通過升降舵配合實現。仿真結果表明,模糊控製器對非線性較大的係統有較好的控製能力,側偏和速度組合的控製結構糾偏效果明顯,起飛過程平穩,滑跑起飛控製方案有一定的可行性和合理性。

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