旋翼飞行机器人系统建模与主动模型控制理论及实验研究

摘要：

为解决旋翼飞行机器人全包线飞行中的参考模型辨识问题和由飞行模态转换、内外部扰动,以及动力学时变所产生的模型失配问题,并消除模型失配对基于参考模型所设计的飞行控制器造成的跟踪性能的影响,本文提出了基于悬停参考模型的系统辨识和主动模型的在线控制策略.通过改进的频域辨识方法和半解耦的简化模型结构,在悬停模态下进行模型拟合和全包线飞行的模型差分析,然后结合自适应集员估计(Adaptive set-membership filter,ASMF)方法提出模型差的在线估计和控制补偿策略来应对统计学朱知且有界(Unknown but bounded,UBB)的模型差,以此消除上述模型失配对名义控制器理想条件的破坏所造成的控制性能降低.最后,通过在ServoHeli-40旋翼飞行机器人平台的实际飞行对比实验,验证了所提出方法的有效性和现实可行性.

关键词：系统辨识、旋翼飞行机器人、主动模型、自适应集员估计

所属期刊栏目：37

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划7150080050

在线出版日期：2011-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：480-495