基于無人機的單神經(jīng)元PID控制算法研究.pdf

1、本文主要應(yīng)用改進的單神經(jīng)元控制算法來研究無人機飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計和仿真問題。 首先，介紹無人機飛行控制的背景知識、研究意義和本文的主要工作。介紹由無人機六自由度非線性微分方程得到的數(shù)學(xué)模型，給出無人機飛行控制系統(tǒng)設(shè)計的一般方法。 其次，通過研究常規(guī)PD控制器和單神經(jīng)元控制器的區(qū)別和聯(lián)系，得到用單神經(jīng)元PID代替常規(guī)PID控制算法的可行性。通過研究具有二次性能指標(biāo)的單神經(jīng)元PID控制算法在采用不同比例系數(shù)、學(xué)習(xí)速率、初始權(quán)

2、值時的階躍響應(yīng)，得到了改進的單神經(jīng)元控制算法。仿真結(jié)果表明該算法具有響應(yīng)速度快、超調(diào)量小的優(yōu)點，且比常規(guī)PID控制具有更好的魯棒性。 再次，由于改進的單神經(jīng)元控制算法具有在線自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力，針對無人機飛行控制模型的時變性，將該算法應(yīng)用于無人機飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計。給出單神經(jīng)元控制算法縱向控制系統(tǒng)的俯仰姿態(tài)控制和高度控制結(jié)構(gòu)圖和控制律，以及橫側(cè)向控制系統(tǒng)的滾轉(zhuǎn)姿態(tài)控制和無人機協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎情況下的航向控制結(jié)構(gòu)圖和控制律。仿真結(jié)果表明，改進