基于增量动态逆的固定翼无人机韧性抗扰控制系统设计

作     者：胡欣悦 王斑 HU Xinyue;WANG Ban

作者机构：西北工业大学航空学院西安710072 飞行器基础布局全国重点实验室西安710072 

基　　金：国家自然科学基金(52472418 62003266) 

出 版 物：《无人系统技术》 (Unmanned Systems Technology)

年 卷 期：2024年第7卷第6期

页      码：9-18页

摘      要：针对小型固定翼无人机在重心摄动和外界干扰下的鲁棒控制问题,开展了结合固定时间干扰观测器的增量动态逆飞行控制系统设计技术研究。首先,基于增强差分滤波法获得时间延迟小、信噪比高的角加速度信号,并将估计得到的角加速度信号引入增量动态逆控制系统。随后,开展固定时间干扰观测器设计,并将其引入增量动态逆控制系统形成韧性抗扰控制系统。最后,基于小型固定翼飞机平台进行仿真试验。试验结果首先证明了固定时间干扰观测器对于力矩干扰估计的准确性;其次和无观测器系统相比,所提出韧性控制系统针对阶跃、门信号和谐波干扰的控制误差,分别降低了9.46%、15.58%和83.76%,证明了所提系统在外界干扰下的控制稳定性和安全性;最后将无人机从静稳定状态调整到静不稳定状态后,所提的韧性抗扰控制策略仍能实现无人机的稳定控制,进一步证明了所提控制系统的优越性能。

主 题 词：韧性控制 增量动态逆 角加速度估计 固定时间干扰观测器 静不稳定 固定翼无人机 

学科分类：08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

D　O　I：10.19942/j.issn.2096-5915.2024.06.55

馆 藏 号：203156551...