基于模糊算法的四旋翼飛行器高度鎖定研究.pdf

1、四旋翼飛行器以其低成本、小尺寸、機動靈活、易于操作等優(yōu)點在近幾年得到了廣泛的應(yīng)用，無論是在軍事、民用以及娛樂等眾多場合都能見到其身影。隨著四旋翼飛行器的廣泛應(yīng)用，吸引了越來越多的飛行器愛好者對其研究，但由于其具有非線性、強耦合、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型對其進行精確穩(wěn)定的控制，國內(nèi)外學(xué)者針對其不同的控制目的，也提出了許多具有針對性的控制算法，并取得了一定的成果。
　　本文主要針對四旋翼飛行器的高度鎖定進行控制，提出了基

2、于模糊控制算法的四旋翼飛行器高度鎖定控制方法。通過建立模糊控制器并離線生成模糊控制規(guī)則表，實現(xiàn)四旋翼飛行器高度鎖定的在線控制。該模糊控制器以飛行器的實際高度和實際高度與鎖定高度的高度差作為模糊控制器的輸入量，以飛行器油門通道的量化值作為模糊控制器的輸出量，采用雙輸入單輸出的模糊控制器結(jié)構(gòu)，使用在飛行器高度鎖定過程中手動操作的專家經(jīng)驗生成一系列語言控制規(guī)則，利用MATLAB模糊控制工具箱生成模糊控制系統(tǒng)，經(jīng)過模擬操作后生成模糊控制系統(tǒng)的輸

3、入輸出量，再將這些輸入輸出量裝載進提前準(zhǔn)備好的查詢系統(tǒng)，最后生成經(jīng)過去模糊化后的模糊控制規(guī)則表。將生成的模糊控制規(guī)則表裝載進飛行器控制系統(tǒng)中實現(xiàn)在線控制。由于模糊控制在建立語言規(guī)則以及確定模糊集合隸屬函數(shù)參數(shù)時的主觀性，該模糊控制規(guī)則表未必能準(zhǔn)確反映該飛行器系統(tǒng)的實際飛行狀態(tài)，所以，論文最后利用大量的實驗數(shù)據(jù)采用梯度下降法對該模糊控制系統(tǒng)中的隸屬函數(shù)的參數(shù)進行優(yōu)化，使其能準(zhǔn)確反映該飛行器系統(tǒng)的實際狀況。
　　通過實驗證明，經(jīng)過梯度