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专利号: 2020105273528
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法,其特征在于,包括以下步骤:获取影响飞行器控制系统的干扰项和故障项;

根据所述干扰项和所述故障项分别建立干扰模型和故障模型;

根据所述干扰模型和所述故障模型建立影响所述飞行器控制系统输入的动态模型;

根据所述动态模型设计基础控制器,其中,所述基础控制器用于抑制干扰对所述飞行器控制系统输出的影响;

基于故障模式分别设计自适应控制器,其中,所述自适应控制器用于补偿故障对所述飞行器控制系统输出的影响;

基于自适应加权融合设计综合控制器,其中,所述综合控制器用于补偿故障和抑制干扰对所述飞行器控制系统性能的影响。

2.根据权利要求1所述的基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法,其特征在于,还包括采用李雅普诺夫函数检验所述综合控制器。

3.根据权利要求2所述的基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法,其特征在于,所述干扰项为阵风扰动,所述故障项为飞行器的不确定执行器故障。

4.根据权利要求3所述的基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法,其特征在于,所述干扰模型为:其中, 为未知干扰参数, 为已知基函数,其中, 和 分别为:其中,j=1,2,3。

5.根据权利要求4所述的基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法,其特征在于,所述故障模型为:其中,σ(t)为对应的执行器故障模式矩阵,v(t)为待设计的控制输入信号, 为故障参数向量,其中,σ(t)、v(t)和 分别为:σ(t)=diag{σ1(t),σ2(t),σ3(t),σ4(t)},v(t)=[v1(t),v2(t),v3(t),v4(t)]T,

6.根据权利要求5所述的基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法,其特征在于,所述动态模型为:其中,V为飞行器速度,α为攻角,θ为俯仰角,q为俯仰角速率,m为质量,Iy为转动惯量,M为俯仰力矩,d1,d2和d3为湍流扰动信号。

7.根据权利要求6所述的基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法,其特征在于,根据所述动态模型设计基础控制器包括:根据所述干扰模型对干扰参数进行估计;

根据所述估计结果得到干扰设计自适应线性控制律;

设定干扰参数自适应律;

设定李雅普诺夫函数;

根据所述李雅普诺夫函数和所述干扰参数自适应律验证所述参数自适应律。

8.根据权利要求7所述的基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法,其特征在于,所述故障模式包括执行器无故障模式和执行器有故障模式,其中,基于所述执行器无故障模式设计第一自适应控制器,基于所述执行器有故障模式设计第二自适应控制器。

9.根据权利要求8所述的基于自适应的飞行器控制系统故障补偿和扰动抑制方法,其特征在于,基于自适应加权融合设计综合控制器包括:设定故障指示函数;

根据所述故障指示函数、所述第一自适应控制器和所述第二自适应控制器得到综合控制器。