無(wú)人機(jī)容錯(cuò)控制技術(shù)與方法研究.pdf

1、無(wú)人機(jī)在飛行及執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中，傳感器、執(zhí)行器以及系統(tǒng)的內(nèi)部元件將不可避免地發(fā)生故障，為了保證無(wú)人機(jī)在發(fā)生故障的情況下仍能保持穩(wěn)定運(yùn)行，無(wú)人機(jī)故障診斷及容錯(cuò)控制已成為重要的研究方向之一。本文以無(wú)人機(jī)的縱向平面運(yùn)動(dòng)模型為研究對(duì)象，考慮執(zhí)行器在未知時(shí)間發(fā)生的未知故障，以滑?？刂坪妥赃m應(yīng)控制技術(shù)相結(jié)合的方式，著重研究無(wú)人機(jī)在外界干擾、參數(shù)攝動(dòng)和輸入受限等情況下的容錯(cuò)控制和有限時(shí)控制方法。
　　本研究首先建立某型無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型，分析其

2、縱向平面模型特性；然后，針對(duì)執(zhí)行器故障設(shè)計(jì)自適應(yīng)滑模容錯(cuò)控制；針對(duì)執(zhí)行器輸入受限問(wèn)題，設(shè)計(jì)了基于故障補(bǔ)償?shù)娜蒎e(cuò)控制算法，并推廣到跟蹤控制問(wèn)題；針對(duì)容錯(cuò)控制的時(shí)間不可控問(wèn)題，設(shè)計(jì)了基于終端滑模有限時(shí)的容錯(cuò)控制方法，并用于航跡角和飛行速度指令跟蹤控制；最后，針對(duì)終端滑模遠(yuǎn)離平衡點(diǎn)收斂速度慢和執(zhí)行器輸入受限問(wèn)題，提出了自適應(yīng)快速終端滑模容錯(cuò)控制律，并用于航跡角指令跟蹤。仿真結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的控制律能有效的抑制參數(shù)攝動(dòng)、外界干擾和執(zhí)行器故障的影響