● 摘要
直升机一般是静不稳定的,直升机飞行控制系统是一个非线性、多变量、强耦合的复杂系统,再加上直升机旋翼本身的气动特性十分复杂,直升机在实际的机动飞行中也存在着诸多不确定因素,因此,在设计直升机飞行控制器时,有必要使它对未知不确定性和外界干扰均具有很强的鲁棒性,以保证直升机飞行时的稳定和安全。本文采用了具有2个自由度的某直升机模型,根据该模型的特点,将滑模变结构控制方法与其它一些先进的控制算法相结合,设计了两种控制方法来对直升机模型进行控制并仿真,本论文的主要工作包括以下几个方面:1.结合采用直升机模型的特点,采用比较成熟的模型线性化方法对直升机模型进行解耦线性化,实现直升机模型非线性系统的线性化。2.采用模糊滑模控制器对直升机模型进行控制,保证了系统的稳定性,同时采用模糊控制算法对变结构控制器引入的抖振进行了削弱,取得了不错的效果。并对控制器出现输出饱和的时候,进行了Anti_windup的设计。3.采用终端滑模控制对直升机进行控制律设计,该控制器可以实现有限时间收敛。为削弱抖振,利用观测器来观测系统的不确定性或外部干扰,从而减小滑模控制器的抖振。并在电机选择方面进行了理论分析。本论文不仅仅是理论研究,论文着重结合直升机飞行控制的实际,分别对实际控制器出现饱和、选择实际电机方面进行了讨论和分析。并对涉及的控制器进行了仿真分析。对直升机控制系统的设计有一定的参考价值。
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