四旋翼飛行器的RBF 網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)滑?？刂?/h1>
2018-01-11 12:23:00韓業(yè)壯
電光與控制
2017年11期
關(guān)鍵詞：系統(tǒng)
韓業(yè)壯，華 容
(上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，上海 201418)
四旋翼飛行器的RBF 網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)滑?？刂?/p>
韓業(yè)壯，華 容
(上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，上海 201418)
針對帶有不確定性的四旋翼飛行器系統(tǒng)，提出一種滑模控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)相結(jié)合的混合控制方法。該方法在滑?？刂频幕A(chǔ)上，考慮到實際系統(tǒng)中通常存在建模不精確、參數(shù)未知等不確定性，構(gòu)造RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線逼近系統(tǒng)模型的未知函數(shù)，采用Lyapunov方法設(shè)計自適應(yīng)律在線估計神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值和模型未知參數(shù)，并通過Lyapunov定理驗證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。仿真結(jié)果表明，該方法相對于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)PID控制，具有更短的調(diào)節(jié)時間、更小的超調(diào)量和更好的抗干擾能力，同時在模型參數(shù)發(fā)生變化的情況下，該控制器的魯棒性能更強。
四旋翼飛行器； 滑模控制； 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)； 自適應(yīng)律
0 引言
四旋翼飛行器是一種具有垂直起降和懸停功能的蝶形飛行器，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、機動靈活的優(yōu)點。對于四旋翼飛行器的控制，主要有以下難點：1) 建立準(zhǔn)確的動力學(xué)模型非常困難，飛行過程中系統(tǒng)會受到重力、陀螺效應(yīng)和外界干擾的影響;2) 四旋翼飛行器是具有6個自由度，4個輸入量的欠驅(qū)動系統(tǒng)，具有高度的非線性、強耦合性等控制難點[1-2]。對于四旋翼飛行器控制系統(tǒng)的設(shè)計，目前常用的控制算法有自適應(yīng)控制[3]、反步法[4]、滑?？刂芠5]和魯棒控制[6]等，都取得了一定的研究成果，但如何解決控制器對模型較強的依賴，并提高閉環(huán)系統(tǒng)魯棒性，是實現(xiàn)帶有不確定性四旋翼飛行器控制的關(guān)鍵?！?br>
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四旋翼飛行器的RBF 網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)滑?？刂?/p>
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針對帶有不確定性的四旋翼飛行器系統(tǒng)，提出一種滑模控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)相結(jié)合的混合控制方法。該方法在滑?？刂频幕A(chǔ)上，考慮到實際系統(tǒng)中通常存在建模不精確、參數(shù)未知等不確定性，構(gòu)造RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線逼近系統(tǒng)模型的未知函數(shù)，采用Lyapunov方法設(shè)計自適應(yīng)律在線估計神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值和模型未知參數(shù)，并通過Lyapunov定理驗證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。仿真結(jié)果表明，該方法相對于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)PID控制，具有更短的調(diào)節(jié)時間、更小的超調(diào)量和更好的抗干擾能力，同時在模型參數(shù)發(fā)生變化的情況下，該控制器的魯棒性能更強。
四旋翼飛行器； 滑模控制； 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)； 自適應(yīng)律
0 引言
四旋翼飛行器是一種具有垂直起降和懸停功能的蝶形飛行器，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、機動靈活的優(yōu)點。對于四旋翼飛行器的控制，主要有以下難點：1) 建立準(zhǔn)確的動力學(xué)模型非常困難，飛行過程中系統(tǒng)會受到重力、陀螺效應(yīng)和外界干擾的影響;2) 四旋翼飛行器是具有6個自由度，4個輸入量的欠驅(qū)動系統(tǒng)，具有高度的非線性、強耦合性等控制難點[1-2]。對于四旋翼飛行器控制系統(tǒng)的設(shè)計，目前常用的控制算法有自適應(yīng)控制[3]、反步法[4]、滑?？刂芠5]和魯棒控制[6]等，都取得了一定的研究成果，但如何解決控制器對模型較強的依賴，并提高閉環(huán)系統(tǒng)魯棒性，是實現(xiàn)帶有不確定性四旋翼飛行器控制的關(guān)鍵?！?br>
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