一种可倾转四旋翼飞行器系统优化与控制研究

摘要：

[目的]针对传统多旋翼飞行器由于欠驱动引起的强耦合性,难以实现位置和姿态控制的问题,需进一步提高多旋翼飞行器的机动性和灵活性.[方法]课题组设计了一种能够实现六自由度全向运动的可倾转四旋翼飞行器,通过对传统四旋翼机械结构进行可倾转设计,增加系统可控变量实现飞行器的全驱动;利用牛顿-欧拉方程推导出四旋翼的动力学模型,通过变量代换对控制分配矩阵进行线性化处理,针对动力学模型设计RBF神经网络以及非奇异快速终端滑模控制器,对系统不确定性与耦合效应进行估计和补偿;利用神经网络自适应控制逼近虚拟控制量,通过MATLAB/Simulink仿真验证了该控制器的可行性.[结果]所设计的飞行控制器拥有良好的位置和姿态独立控制能力,具有高度的灵巧性、鲁棒性、柔顺性和自适应性,能够有效地估计和补偿内部不确定性和外部干扰.

关键词：可倾转旋翼、神经网络控制器、飞行器、控制分配、动力学模型

所属期刊栏目：54

分类号：V249.1(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：江苏省高等学校基础科学自然科学研究面上项目;江苏省研究生实践创新计划项目;江苏省省级大学生创新创业训练计划项目

在线出版日期：2023-06-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：28-31