《多旋翼無人飛行器大機動軌跡跟蹤飛行非線性魯棒控制》是依託北京航空航天大學，由劉昊擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多旋翼無人飛行器大機動軌跡跟蹤飛行非線性魯棒控制
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：劉昊
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多旋翼無人飛行器具有靈活性高、隱蔽性強、可垂直起降及懸停、製造成本低等特點，在民用和軍用領域具有廣泛的套用前景。該類飛行器具有耦合程度高、參數不確定性大、抗外界干擾能力差等特點，其控制器設計具有很大的挑戰性。本項目擬研究多旋翼無人機大機動飛行時的魯棒控制問題。. 針對這類無人機，本研究擬首先提出一種基於四元數的魯棒姿態控制方法，使無人直升機能精確實現對大姿態角參考信號的跟蹤，並可以抑制多種不確定性對於閉環控制系統的影響。同時，採用四元數代替歐拉角來描述其旋轉運動以避免解的奇異性。其次，本項目擬引入反饋線性化技術並提出一種非線性魯棒軌跡跟蹤控制方法，以減輕非線性和耦合動態對於閉環控制系統的影響，從而降低魯棒控制器設計的保守性。研究工作將圍繞動態系統分析、魯棒控制器設計、實驗驗證等環節展開。本項目的研究成果將為多旋翼無人機大機動飛行的工程實踐提供理論基礎。
結題摘要
多旋翼無人飛行器具有機動性高、可垂直起降及懸停、成本低等特點，在民用和軍用領域具有廣泛的套用前景。該類飛行器具有非線性程度高、參數不確定性大、抗外界干擾能力差等特點。本項目研究了多旋翼無人機大機動飛行時的魯棒控制問題。針對這類無人機，本研究首先提出了一種魯棒姿態控制方法，使無人直升機能精確實現對大姿態角參考信號的跟蹤，並可以抑制多種不確定性對於閉環控制系統的影響。同時，採用四元數代替歐拉角來描述其旋轉運動以避免解的奇異性。其次，本項目引入了反饋線性化技術並提出一種非線性魯棒軌跡跟蹤控制方法，減輕了非線性和耦合動態對於閉環控制系統的影響，並降低了魯棒控制器設計的保守性。本項目的研究成果為多旋翼無人機大機動飛行的工程實踐提供了理論基礎。
