电子、通信与自动控制

无人直升机的自适应动态面轨迹跟踪控制

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  • 华南理工大学 自主系统与网络控制教育部重点实验室,广东 广州 510640
贺跃帮(1983-),男,博士生,主要从事无人直升机自主控制研究.E-mail:heyuebang@gmail.com

收稿日期: 2012-08-05

  修回日期: 2012-10-19

  网络出版日期: 2013-04-01

基金资助

国家自然科学基金重点项目( 60376024, 61174053) ; 教育部科技创新工程重大项目( 7080690)

Trajectory Tracking Control of Unmanned Helicopters by Using Adaptive Dynamic Surface Approach

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  • Key Laboratory of Autonomous Systems and Networked Control of the Ministry of Education,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China
贺跃帮(1983-),男,博士生,主要从事无人直升机自主控制研究.E-mail:heyuebang@gmail.com

Received date: 2012-08-05

  Revised date: 2012-10-19

  Online published: 2013-04-01

Supported by

国家自然科学基金重点项目( 60376024, 61174053) ; 教育部科技创新工程重大项目( 7080690)

摘要

针对无人直升机模型阶数较高、负载变化大等问题,提出了一种基于自适应动态面的控制方法.该方法用一阶线性滤波器来估计虚拟控制信号的导数,显著简化了控制器的设计过程.此外,通过对无人机重量的自适应在线估计,保证了闭环系统在有负载变化下的稳定性,并基于李雅普诺夫稳定性理论,证明了轨迹跟踪误差半全局一致最终有界.最后,通过仿真实验进一步证实了该方法的有效性和可行性.

本文引用格式

贺跃帮 裴海龙 叶祥 张谦 . 无人直升机的自适应动态面轨迹跟踪控制[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2013 , 41(5) : 1 -8 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-565X.2013.05.001

Abstract

As the existing unmanned helicopter models are of high order and great load change,a control methodbased on the adaptive dynamic surface approach is proposed.In this method,first,one-order linear filters are usedto estimate the time derivatives of virtual control signals,thus significantly simplifying the design of the controller.Then,an on-line adaptive law is used to estimate the helicopter mass,thus guaranteeing the stability of the closedloopsystem with variable load.Finally,the semi-global uniform bound of tracking errors is proved based on theLyapunov stability theory..Simulated results indicate that the proposed method is effective and feasible.

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