基于模糊算法的四旋翼飛行器高度鎖定研究.pdf

1、四旋翼飛行器以其低成本、小尺寸、機(jī)動(dòng)靈活、易于操作等優(yōu)點(diǎn)在近幾年得到了廣泛的應(yīng)用，無(wú)論是在軍事、民用以及娛樂(lè)等眾多場(chǎng)合都能見(jiàn)到其身影。隨著四旋翼飛行器的廣泛應(yīng)用，吸引了越來(lái)越多的飛行器愛(ài)好者對(duì)其研究，但由于其具有非線(xiàn)性、強(qiáng)耦合、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型對(duì)其進(jìn)行精確穩(wěn)定的控制，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)其不同的控制目的，也提出了許多具有針對(duì)性的控制算法，并取得了一定的成果。
　　本文主要針對(duì)四旋翼飛行器的高度鎖定進(jìn)行控制，提出了基

2、于模糊控制算法的四旋翼飛行器高度鎖定控制方法。通過(guò)建立模糊控制器并離線(xiàn)生成模糊控制規(guī)則表，實(shí)現(xiàn)四旋翼飛行器高度鎖定的在線(xiàn)控制。該模糊控制器以飛行器的實(shí)際高度和實(shí)際高度與鎖定高度的高度差作為模糊控制器的輸入量，以飛行器油門(mén)通道的量化值作為模糊控制器的輸出量，采用雙輸入單輸出的模糊控制器結(jié)構(gòu)，使用在飛行器高度鎖定過(guò)程中手動(dòng)操作的專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)生成一系列語(yǔ)言控制規(guī)則，利用MATLAB模糊控制工具箱生成模糊控制系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)模擬操作后生成模糊控制系統(tǒng)的輸

3、入輸出量，再將這些輸入輸出量裝載進(jìn)提前準(zhǔn)備好的查詢(xún)系統(tǒng)，最后生成經(jīng)過(guò)去模糊化后的模糊控制規(guī)則表。將生成的模糊控制規(guī)則表裝載進(jìn)飛行器控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)控制。由于模糊控制在建立語(yǔ)言規(guī)則以及確定模糊集合隸屬函數(shù)參數(shù)時(shí)的主觀性，該模糊控制規(guī)則表未必能準(zhǔn)確反映該飛行器系統(tǒng)的實(shí)際飛行狀態(tài)，所以，論文最后利用大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用梯度下降法對(duì)該模糊控制系統(tǒng)中的隸屬函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，使其能準(zhǔn)確反映該飛行器系統(tǒng)的實(shí)際狀況。
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，經(jīng)過(guò)梯度