无人机电传操纵系统的非线性控制

来源：计算机集成制造系统杂志2019年第10期北京时间：

作者：钟伦超,龚涛,钟磊,王兰兰,郭嘉昒,邓俊

单位：1.清华大学深圳国际研究生院2.四川科技职工大学公共安全研究中心

摘要：为了研究无人机的飞行控制性能,以无人机电传操纵系统为研究对象,对其非线性控制技术进行了深入的理论和试验研究。对非线性操纵机构进行了运动学分析,运用逆运动求解方法,将非线性操纵系统进行部分线性化,对机构位置进行正向、逆向运动学推导,建立系统完整的运动学模型。借鉴了一种反馈形式的高精度慢变系统最优控制器,提出了非线性奇异摄动系统的组合控制,利用微分几何控制理论构造了系统模型,并经实验实现了电传操纵系统的奇异非线性自适应控制。研究结果表明,基于非线性自适应控制的电传操纵系统控制能够较好地实现位置、速度精确跟随,并能够满足系统抗负载能力要求,整个系统具有更好的稳定性和鲁棒性。

关键词：无人机,电传操纵系统,非线性奇异摄动系统,运动学模型,自适应鲁棒控制

基金资助：深圳市科技计划基础研究自由探索资助项目(JCYJ20180306174135470);国家863计划资助项目(2015AA043505);四川省教育厅基金资助项目(JG2018-1243)。