基于细胞型膜计算的煤矿巡检无人直升机姿态控制

摘要：

煤矿巡检无人直升机姿态有效控制是巡检能力优劣的重要体现.针对现有无人直升机姿态控制伴随应用场景的变化,扰动随之变化,导致无人直升机姿态波动幅度及误差变大的问题,利用细胞型膜计算实现煤矿巡检无人直升机的姿态控制.根据无人直升机动力学模型建立了无人直升机姿态动力学模型;构建了适合井下无人直升机姿态模型的细胞型膜系统,设计了无人直升机姿态膜控制器(MC).通过地面上空与模拟巷道飞行实验验证MC对无人直升机姿态的控制效果,并与传统滑模控制器(TSC)和线性反馈控制器(LFC)进行了比较,结果表明:地面上空实验环境下,MC下的无人直升机姿态角控制在-0.8～0.8 rad,姿态角振荡幅度小于TSC和LFC下的姿态角振荡幅度;模拟巷道环境下,MC下的无人直升机姿态角控制在-1.8～2.0 rad,波动频率变小;MC下的无人直升机姿态角误差均小于TSC和LFC下的姿态角误差.

关键词：煤矿智能巡检;无人直升机;细胞型膜计算;姿态控制;姿态角;膜控制器

所属期刊栏目：47

分类号：TD67(矿山电工)

资助基金：国家自然科学基金面上项目;深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室开放基金项目;安徽理工大学引进人才基金项目;安徽省教育厅自然科学研究重点项目

在线出版日期：2021-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：40-44,52