《非線性信息融合控制算法及其在多旋翼無人機中的套用》是依託南京航空航天大學，由王志勝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：非線性信息融合控制算法及其在多旋翼無人機中的套用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王志勝
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
信息融合控制是一種基於信息融合估計理論的最優控制算法。傳統二次型最優控制算法不適合處理輸入受限、狀態受限、狀態時滯以及非線性系統的情況。信息融合控制把對控制系統的所有要求以及各種約束全部轉化為關於控制量的量測信息，通過信息融合估計的方法估計出控制量。信息融合控制使能夠利用的信息更全，適應面更廣。本項目在已完成的國家自然科學基金項目信息融合預見控制算法原理及實驗驗證研究的基礎上，進一步研究非線性信息融合控制系統的基本性質及其工程套用算法。主要研究內容包括：(1) 非線性離散信息融合控制系統的收斂性、穩定性和魯棒性分析；(2) 非線性信息融合控制系統的可控性、解耦性以及控制量信息權陣的自適應調節算法；（3）協狀態信息權陣的抗奇異遞推算法；（4）建設信息融合控制系統全數字仿真平台，搭建多旋翼無人機半物理飛行控制實驗平台，開展基於信息融合控制的多旋翼無人機飛行控制相關試飛實驗。
結題摘要
非線性信息融合控制是一種基於信息融合估計理論的最優控制算法。傳統的二次型最優控制算法不適合處理非線性系統、輸入受限、狀態受限以及狀態時滯等情況。非線性信息融合控制把對控制系統的所有要求以及各種約束全部轉化為關於控制量的“量測信息”，通過信息融合估計的方法估計出控制量。信息融合控制利用的信息更全面，適應面更廣。本項目在已完成的國家自然科學基金項目“信息融合預見控制算法原理及實驗驗證研究”的基礎上，進一步對非線性信息融合控制系統的如下幾個方面展開了研究：（1）非線性信息融合控制系統的收斂性、穩定性及魯棒性分析；（2）非線性信息融合控制系統的可控性、解耦性以及控制量信息權陣的自適應調節算法；（3）避免矩陣求逆的協狀態信息權陣的遞推算法；（4）多旋翼無人機半物理信息融合飛行控制實驗平台。項目研究了非線性信息融合控制系統的基本性質，得到了有關係統收斂性、穩定性及魯棒性的若干條件和判定依據，提出了幾種欠驅動非線性系統信息融合解耦控制策略，控制量信息權陣的自適應調節算法以及避免矩陣求逆的協狀態信息權陣計算方法，搭建了多旋翼無人機信息融合全數字飛行控制仿真平台，進行了多旋翼無人機非線性信息融合飛行控制算法驗證實驗，實驗結果顯示非線性信息融合控制算法具有快速收斂、較高控制精度以及較強的魯棒性，具有良好的工程化套用前景。本課題的研究內容符合科學發展的必然趨勢，創新性地將信息融合技術與實際控制問題相結合進行研究，一方面有利於推動信息融合技術與最優控制理論以及智慧型控制理論的發展和套用，另一方面有利於學科之間的相互交融，促進和發展。
