宿敬亚 作品数:5 被引量:109 H指数:3 供职机构: 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 自动化与计算机技术 更多>>
基于滤噪微分器的四旋翼飞行器控制 被引量:17 2009年 在飞行器的控制中,角速率反馈可以提高控制系统的动态特性,但速率陀螺价格昂贵,且随运行时间的增加其性能会不断下降.对此本文提出了一种基于滤噪微分器的四旋翼飞行器滑模变结构控制律.该控制律使用的反馈信号仅由角度传感器得到,而无需角速率传感器.控制律中的角速率信息由王新华等设计的有限时间收敛的微分器得到.本文通过数学证明,给出了当测量信号中含有噪声时该微分器的理论跟踪误差上界.仿真以及对四旋翼飞行器滚转姿态的控制实验验证了微分器的抑制噪声作用和控制算法可行性. 宿敬亚 张瑞峰 王新华 蔡开元关键词:四旋翼飞行器 微分器 滑模变结构控制 四旋翼飞行器的非线性PID姿态控制 被引量:94 2011年 针对四旋翼飞行器的非线性姿态运动动力学模型,设计了一种新的几乎全局稳定的非线性PID(Proportional Integral Derivative)姿态控制器.该控制器由一个线性PID的控制部分和一个惯性力矩补偿部分组成,可以抑制常值干扰和幅值有界且能量有界的干扰.数字仿真验证了该控制器对干扰的抑制作用.在搭建的姿态控制实验平台上进行了定点姿态跟踪控制实验.实验结果显示俯仰角和滚转角的误差均小于1°,验证了该控制器对小角度控制的有效性和对未建模动态的鲁棒性. 宿敬亚 樊鹏辉 蔡开元关键词:四旋翼飞行器 改进的等价滑模控制及其在飞行控制中的应用 由于非最小相位系统內模动态的不稳定性,传统的基于输出反馈线性化的方法将不适用静态等价输出方法是通过构造一个和原系统输出静态等价的虚拟输出,将原系统转化为一个最小相位系统,从而使得输出反馈线性化方法得以应用。等价滑模控制就... 宿敬亚 王新华 蔡开元关键词:非最小相位系统 滑模变结构 飞行控制 文献传递 基于MRP的全局稳定的PID刚体姿态控制 被引量:3 2011年 针对刚性航天器姿态控制问题,建立了由修正Rodrigues参数(MRP)表示的混杂姿态模型,并基于此模型设计了一种具有迟滞特性的非线性比例-积分-微分(PID)切换控制器。该控制器包含一个对克里奥利力矩和期望机动力矩的前馈补偿项和一个用于消除轨迹跟踪误差的PID反馈项。通过一个特别的Lyapunov函数分析得到了全局渐进稳定的结果。该控制器可全局渐近跟踪期望姿态轨迹,无姿态转动的奇异值点,无展开现象,能够抑制常值干扰力矩,对测量噪声具有鲁棒性。针对一个航天器进行了大角度控制仿真实验,仿真结果验证了控制器具有渐近跟踪特性、可避免展开现象的特性以及对常值干扰和测量噪声的鲁棒性。 宿敬亚 张瑞峰 蔡开元关键词:比例-积分-微分 混杂系统 改进的等价滑模控制及其在飞行控制中的应用 2008年 由于非最小相位系统内模动态的不稳定性,传统的基于输出反馈线性化的方法将不适用。静态等价输出方法是通过构造一个和原系统输出静态等价的虚拟输出,将原系统转化为一个最小相位系统,从而使得输出反馈线性化方法得以应用。等价滑模控制就是在静态等价输出反馈线性化基础上的滑模控制。对于输出跟踪问题,现有的基于等价滑模控制需要进行两次反馈线性化,过程较复杂,且控制器的设计采用的是不连续的滑模方法,引入了抖振现象。对此,提出了一种基于一次等价输出反馈线性化的连续滑模控制器设计。并将这一方法应用于设计固定翼飞行器的俯仰角跟踪控制器,达到了快速准确跟踪的目的。 宿敬亚 王新华 蔡开元关键词:非最小相位系统 滑模变结构控制 飞行器控制