电光与控制, 2014, 21 (5): 24, 网络出版: 2014-05-22   

基于滑模与控制分配的六旋翼飞行器容错控制

Fault-Tolerant Control of Hexa-copters Based on Sliding Mode Method and Control Allocation
作者单位
南京航空航天大学自动化学院, 南京210016
摘要
针对六旋翼飞行器的执行机构失效故障, 提出一种基于滑模和控制分配方法的容错控制方案; 采用了分层设计结构, 将基本控制律设计与控制分配律分为两个独立的部分, 针对系统建模不确定性与外界干扰, 设计滑模控制律, 提高了系统的鲁棒性, 运用控制分配方法, 在飞行器发生失效故障甚至卡死故障时, 在线调解控制分配矩阵, 减小故障机构对整体飞行性能的影响。仿真结果验证了所提容错控制的正确性和有效性。
Abstract
A fault-tolerant control method was proposed based on sliding mode control and control allocation theory to deal with the failures of hexa-copters actuators.Firstlya hierarchical structure was used to divide the basic control law and distribution law into two independent parts.Secondlya sliding mode control law was designed to improve the robustness of the system with respect to system modeling uncertainties and external disturbances.Then the allocation matrix was adjusted on-line with the help of control allocation theory to reduce bad effects on the whole flight performance caused by failure mechanism when actuators are less effective or even stuck.Finallysimulation results proved the correctness and effectiveness of fault-tolerant control method proposed.

陈阳, 梁焜, 王世勇, 李少斌, 杨成顺, 杨忠. 基于滑模与控制分配的六旋翼飞行器容错控制[J]. 电光与控制, 2014, 21(5): 24. CHEN Yang, LIANG Kun, WANG Shi-yong, LI Shao-bin, YANG Cheng-shun, YANG Zhong. Fault-Tolerant Control of Hexa-copters Based on Sliding Mode Method and Control Allocation[J]. Electronics Optics & Control, 2014, 21(5): 24.

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