小型無人機飛行控制系統(tǒng)重構設計.pdf

1、小型無人機具有低價、體積小、重量輕、飛行損耗小等特點,在偵查、巡邏、救援等軍民用方面具有廣闊的應用空間。飛行控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性是無人機在各個領域應用的保障,飛行容錯控制技術能夠增強無人機故障后飛行的安全性和穩(wěn)定性,因此飛行容錯控制技術成為當前研究熱點。本論文以小型無人機應用為背景,研究小型無人機飛行控制重構技術,重點研究重構控制系統(tǒng)的實用性和實時性。
　　 小型無人機一般采用單余度設計,飛行控制故障后重構控制只能根據系統(tǒng)解

2、析冗余進行設計,傳統(tǒng)辨識方法復雜而且往往不能滿足無人機重構控制的實時性。本文采用多個線性模型描述由于故障多樣性引起的無人機非線性動態(tài)特性,采用基于線性模型的方法離線重構控制器參數,實際飛行中在線自適應選擇控制律,并針對存在大擾動的重構過程設計了動態(tài)補償方案,保證無人機在故障發(fā)生后重構完成前的過渡過程的安全性。
　　 論文的主要工作及成果包括:
　　 1、對無人機控制系統(tǒng)進行分析建模,搭建了Matlab環(huán)境下的仿真模型,為

3、控制系統(tǒng)性能驗證提供了平臺。
　　 2、分析無人機控制系統(tǒng)的故障類型,研究了故障后無人機可重構性及重構策略。
　　 3、無人機控制系統(tǒng)重構對實時性和實用性要求比較高,本文提出了改進的多模型自適應重構控制方法。該方法針對傳統(tǒng)方法的不足,用多個簡單的線性模型描述由不同故障引起的飛行控制系統(tǒng)的復雜非線性動態(tài),系統(tǒng)重構后滿足穩(wěn)定性和安全性要求。
　　 4、提出了一種改進的多模型自適應重構控制方法,仿真實驗表明該方法能夠滿