無人機容錯編隊控制方法研究及其數(shù)字仿真平臺研制.pdf

1、本文主要研究的是無人機（Unmanned Aircrafts）編隊飛行控制（Formation flight Control），利用反饋控制技術與混合系統(tǒng)技術，對無人機的永久性故障以及間歇性故障進行容錯控制研究，使得故障后的系統(tǒng)能夠跟蹤給定的指令，并在 Matlab中進行仿真驗證，最后利用GUI界面平臺更為直觀、簡潔地觀察控制效果。
　　首先，介紹本課題的研究背景、目的及意義，系統(tǒng)地闡述了故障與容錯控制(Fault Tolernt

2、 Control，F(xiàn)TC)的概念，總結了無人機編隊飛行的研究現(xiàn)狀，最后給出本文的主要研究內(nèi)容。
　　其次，描述了無人機的編隊模型，該描述無人機之間的位置關系，通過無人機之間的位置關系來觀察編隊的隊形變化；并且對無人機自身的非線性模型進行了描述，通過線性化得到線性無人機模型，為后面的容錯控制算法提供數(shù)學仿真模型，并實現(xiàn)了編隊模型與無人機模型的結合。
　　再次，基于無人機線性化模型，結合線性狀態(tài)反饋控制設計容錯控制律，對永久性故

3、障進行容錯控制，保證閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性且能夠快速跟蹤給定指令；針對間歇性故障，使用混合系統(tǒng)的方法對無人機飛控系統(tǒng)進行故障建模，將間歇性故障系統(tǒng)的穩(wěn)定性的研究轉(zhuǎn)化為混合系統(tǒng)的容錯控制，結果表明，盡管發(fā)生了間歇性故障，在不需要使用容錯控制器的情況下，而系統(tǒng)仍然能夠保持穩(wěn)定。仿真結果表明算法的有效性。
　　最后，在前面理論研究的基礎之上，構建界面友好的仿真平臺，利用Matlab的GUI設計功能及其數(shù)據(jù)處理功能、繪圖功能等的有機結合，可以使