旋翼無(wú)人機(jī)的自適應(yīng)模糊協(xié)同控制.pdf

1、多旋翼無(wú)人機(jī)由于其性價(jià)比高、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，越來(lái)越受到人類的重視，其應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但由于其動(dòng)態(tài)系統(tǒng)為非線性、強(qiáng)耦合，并且對(duì)外界及自身系統(tǒng)干擾敏感等特點(diǎn)使其系統(tǒng)難以控制。本文針對(duì)多旋翼無(wú)人機(jī)的姿態(tài)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了自適應(yīng)模糊控制器，使其系統(tǒng)得到穩(wěn)定控制，并且加入了H∞控制，抑制干擾。
　　協(xié)同行為是自然界中特別常見(jiàn)的現(xiàn)象，簡(jiǎn)單的描述為一群生物個(gè)體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相互之間進(jìn)行局部信息通信，共同完成一個(gè)比較復(fù)雜的任務(wù)，相互之間行為不會(huì)發(fā)生碰撞，

2、并且距離和速度趨于一致。這種協(xié)同行為的存在有利于各種生物的生存和基因的延續(xù)，可以完成單個(gè)個(gè)體無(wú)法完成的任務(wù)，節(jié)約能量，提高效率。將這種機(jī)制應(yīng)用于多旋翼無(wú)人機(jī)上，可以實(shí)現(xiàn)多架多旋翼的編隊(duì)飛行。其魯棒性、可適應(yīng)性和靈活性等特點(diǎn)，更適合執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)。
　　本論文主要研究了多旋翼無(wú)人機(jī)，針對(duì)其姿態(tài)系統(tǒng)的非線性和多變量的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了自適應(yīng)模糊控制器，并結(jié)合協(xié)同控制算法，實(shí)現(xiàn)了多架多旋翼無(wú)人機(jī)的協(xié)同行為，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的控制器的有效性。

3、>　　主要工作如下：
　　1、多旋翼無(wú)人機(jī)是欠驅(qū)動(dòng)、強(qiáng)耦合的系統(tǒng)，為了提高控制飛行器的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)了自適應(yīng)模糊控制器，加入H∞控制，并且解決了在有干擾的情況下，旋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對(duì)姿態(tài)角的穩(wěn)定跟蹤，誤差收斂為零；
　　2、通過(guò)引進(jìn)虛擬變量，將旋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊控制器與位置子系統(tǒng)的協(xié)同控制算法相結(jié)合，通過(guò)實(shí)現(xiàn)協(xié)同控制驗(yàn)證了自適應(yīng)模糊控制器的有效性。
　　3、應(yīng)用Lyapunov理論和LaSalle不變理論，證明了所設(shè)計(jì)的控制