[發明專利]一種具有抗飽和功能的無人機直接自適應容錯控制方法

有效

• 申請號: 201910834302.1
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110471290B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 蓋文東;周業成;鐘麥英;盛春陽;張婧
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 肖峰

本發明公開了一種具有抗飽和功能的無人機直接自適應容錯控制方法，具體涉及無人機飛行控制技術領域。該方法包括：步驟1：建立無人機執行器的虛擬工作區間；步驟2：判斷直接自適應容錯控制器的輸出值是否超出虛擬工作區間。若直接自適應容錯控制器的輸出值超出了虛擬工作區間，則執行步驟3；若直接自適應容錯控制器的輸出值沒有超出虛擬工作區間，則執行步驟2；步驟3：對直接自適應容錯控制器輸出項和參考模型的輸入項分別進行補償，執行步驟2。

技術領域

本發明涉及無人機飛行控制技術領域，具體涉及一種具有抗飽和功能的無人機直接自適應容錯控制方法。

背景技術

隨著現代無人機控制系統對其各部件可靠性、準確性的要求越來越高。在無人機控制系統中，執行器由于有工作限幅，當控制器發出的控制信號過大時執行器會發生飽和，特別是無人機系統出現故障的時候。當執行器飽和時閉環系統的性能會顯著下降甚至整個閉環系統出現不穩，此時需設計抗飽和補償器以盡可能地恢復閉環系統的性能。由此，研究無人機控制系統的抗飽和控制成為了當今的熱點問題。

發明內容

本發明的目的是針對當執行器飽和時閉環系統的性能會顯著下降的不足，提出了一種具有抗飽和功能的無人機直接自適應容錯控制方法。

本發明具體采用如下技術方案：

一種具有抗飽和功能的無人機直接自適應容錯控制方法，包括以下步驟：

步驟1：建立無人機執行器的虛擬工作區間；

步驟2：判斷直接自適應容錯控制器的輸出值u_c(t)是否超出虛擬工作區間；

步驟3：對直接自適應容錯控制器輸出項和參考模型的輸入項分別進行補償。

優選地，所述步驟1包括：

對無人機執行器設立虛擬工作區間u^v，u^v如式(1)所示：

u^v＝[u_min+λ,u_max-λ] (1)；

其中，u_max為無人機執行器的最大輸出值，u_min為無人機執行器的最小輸出值，0＜λ＜u_max。

優選地，所述步驟2具體包括：

如果直接自適應容錯控制器的輸出值u_c(t)超出了無人機執行器的虛擬工作區間，此時

u_c(t)＞u^v (2)

表明無人機執行器發生虛擬飽和，執行步驟3；

如果直接自適應容錯控制器的輸出值u_c(t)沒有超出無人機執行器的虛擬工作區間，則此時

u_c(t)≤u^v (3)

表明無人機執行器沒有發生虛擬飽和，則循環執行步驟2。

優選地，所述步驟3具體包括：

步驟3.1：對直接自適應容錯控制器輸出進行補償；

執行器飽和指令Δu(t)為式(4)所示：

Δu(t)＝u(t)-u_in(t) (4)