欠驱动VTOL飞行器的自耦PID控制方法

作     者：曾喆昭 章禛昊 ZENG Zhezhao;ZHANG Zhenhao

作者机构：长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410014 

基　　金：湖南省教育厅重点资助项目(21A0183) 

出 版 物：《空间控制技术与应用》 (Aerospace Control and Application)

年 卷 期：2023年第49卷第6期

页      码：38-46页

摘      要：针对非最小相位欠驱动垂直起降(vertical taking-off and landing, VTOL)飞行器的控制难题,提出了一种自耦PID(auto-coupling proportional-integral-differrential, ACPID)控制理论方法.首先通过坐标变换将VTOL飞行器的质心映射为Huygens振动中心,不仅能实现新系统控制输入解耦,而且也能避免非最小相位VTOL飞行器零动态不稳定的问题;然后对Huygens振动中心分别设计纵横向位置的ACPID控制器,并分别获得VTOL飞行器底部推力和滚转姿态角虚拟指令,进而设计滚转姿态角的ACPID控制器形成滚转力矩,从而实现VTOL飞行器系统的位置跟踪控制;最后通过复频域分析理论证明闭环控制系统的鲁棒稳定性和抗扰动鲁棒性.理论分析和仿真结果都表明了本文方法的有效性,在非最小相位欠驱动控制系统领域具有重要的科学意义和广泛的应用前景.

主 题 词：自耦PID控制 垂直起降飞行器 非最小相位 欠驱动系统 坐标变换 

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-1579.2023.06.004

馆 藏 号：203125147...