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题名基于自适应滑模的多螺旋桨浮空器容错控制
被引量:1
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作者
梁宽宽
陈丽
段登平
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机构
上海交通大学航空航天学院
上海工程技术大学航空运输学院
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出处
《工程科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第3期372-380,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61733017)
上海浦江人才计划资助项目(18PJD018)
机器人国家重点实验室基金资助项目(2018O13).
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文摘
针对多螺旋桨浮空器执行机构易发生故障的容错控制问题,同时考虑系统所受到的未知外部扰动和螺旋桨输入幅值的饱和约束,提出一种自适应滑模容错控制方法.建立浮空器的四自由度运动模型,系统分析矢量螺旋桨的故障类型,分为输出力的大小故障和矢量转角故障,得到浮空器执行机构的故障模型.基于自适应和滑模控制理论,由跟踪目标与系统当前状态偏差设计积分滑模面.针对未知外部扰动和执行机构偏移故障,设计相应的自适应律进行处理;针对螺旋桨输入饱和约束,应用Sigmoid函数设计跟踪轨迹进行处理.由此设计一种自适应滑模容错控制策略,利用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的全局渐近稳定性能.以上海交通大学的多螺旋桨浮空器为模型,仿真验证了故障容错控制方法的有效性和鲁棒性.
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关键词
SIGMOID函数
上海交通大学
LYAPUNOV稳定性理论
容错控制
执行机构
全局渐近稳定性
自适应律
运动模型
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Keywords
multi-propeller airship
adaptive sliding mode control
actuator input faults
control input saturation
wind disturbances
trajectory tracking
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分类号
TG142.71
[一般工业技术—材料科学与工程]
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