针对多旋翼飞行器的精准定点及稳定悬停控制问题, 采用串级PID控制算法设计位姿控制器对多旋翼的位置和姿态进行控制。对多旋翼进行运动学及动力学分析, 建立数学模型, 并对所建模型进行分析再建立控制分配模型。为了简化控制器设计,将控制器分为位姿控制器和控制分配器两部分进行设计, 改变控制分配器可以实现对不同旋翼的飞行控制, 具有更广的适用性。仿真结果表明,多旋翼无人机具有较快的响应速度, 垂直起飞和平飞两个阶段衔接紧密, 能够准确到达给定目标位置并进行稳定悬停。
串级PID控制 控制分配 定点悬停 多旋翼飞行器 cascade PID control control allocation fixed-point hovering multi-rotor aircraft
主要研究了动态分配算法在推力矢量飞机上的应用。首先对该推力矢量飞机基于时标分离原理建模，控制系统分为快、慢回路。执行器的动态特性设为一阶惯性环节。然后分析了动态控制分配的算法及求解过程，并对该算法的动态特性和稳态特性做了必要的证明。针对推力矢量飞机包括传统舵面及推力矢量舵面在内的执行器的动态特性，对其进行了动态控制分配的仿真。仿真结果表明, 高频执行器在机动过程中的使用程度相对增加了，飞行器跟踪姿态角指令更敏捷; 推力矢量舵面偏转速率保持较小水平，有利于延长发动机的使用寿命。动态控制分配在推力矢量飞行器上的应用取得了良好的效果。
推力矢量 飞行器 动态控制分配 执行器频率 发动机寿命 thrust vector aircraft dynamic control allocation actuator frequency engine life
提出一种基于粒子群优化算法的控制分配算法的重构控制策略。利用粒子群优化算法的实时性、高效性等优点, 选择出符合最优性能指标要求的控制输入量, 解决控制分配算法问题。当操纵面出现一个或多个损伤、失效等故障时, 飞行控制系统能实时地调节控制效率矩阵, 从而对各操纵面进行再分配, 实现重构控制。仿真表明, 该策略在飞行器遇到故障时能快速地调整, 降低对故障操纵面的使用, 协调其他操纵面及时解决故障问题, 从而保证飞行器的正常工作。
控制分配 粒子群优化算法 多操纵面 重构控制 故障 control allocation Particle Swarm Optimization (PSO) multiple effectors reconfigurable control fault
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。
六旋翼飞行器 滑模变结构控制 容错控制 控制分配 hexa-copter sliding mode control fault-tolerant control control allocation
