無人直升機大機動飛行魯棒控制

《無人直升機大機動飛行魯棒控制》是依託清華大學，由陸耿擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：無人直升機大機動飛行魯棒控制
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：陸耿
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

無人直升機是一種具有高度自由度和靈活性的空中飛行平台，在軍事和民用領域均具有廣泛的套用前景。由於直升機具有多變數、欠驅動、非線性、強耦合、不確定性等特點，目前國內外已實現的自主飛行控制方法大多僅能令其工作於懸停或低機動飛行狀態，限制了其套用範圍。本研究擬在對無人直升機結構和動力學特性進行分析的基礎上，提出一種基於信號補償的魯棒LQR姿態控制方法，以及一種信號補償的魯棒H無窮航跡跟蹤控制方法，使無人直升機能實現高精度大機動自主飛行。研究工作將圍繞系統分析、標稱控制器設計、魯棒補償器設計、實驗驗證等環節展開。最終實現無需切換結構、可工作於多種飛行狀態的無人直升機魯棒姿態控制和魯棒航跡控制。相關成果將擴大無人直升機的套用領域，如實現對地面高速運動物體的跟蹤、有強風擾動情況下的精確航跡平穩飛行、海上艦艇起降等。

結題摘要

無人直升機是一種具有高度自由度和靈活性的空中飛行平台，在軍事和民用領域均具有廣泛的套用前景。由於直升機具有多變數、欠驅動、非線性、強耦合、不確定性等特點，目前國內外已實現的自主飛行控制方法大多僅能令其工作於懸停或低機動飛行狀態，限制了其套用範圍。本研究在對無人直升機結構和動力學特性進行分析的基礎上，提出一種基於信號補償的魯棒姿態和航跡跟蹤控制方法，使無人直升機能實現高精度大機動自主飛行。研究工作圍繞系統分析、標稱控制器設計、魯棒補償器設計、實驗驗證等環節展開。研究內容包括無人直升機大機動飛行魯棒控制研究、無人直升機自主編隊飛行魯棒控制問題，以及無人直升機利用機載視覺感測器實現機動目標跟蹤魯棒控制問題，均經過實際飛行實驗驗證。最終實現無需切換結構、可工作於多種飛行狀態的無人直升機魯棒姿態控制和魯棒航跡控制。相關成果將擴大無人直升機的套用領域，如實現對地面高速運動物體的跟蹤、有強風擾動情況下的精確航跡平穩飛行、海上艦艇起降等。