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小型无人直升机 MIMO 系统飞行鲁棒控制

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标签：飞控

小型无人直升机 MIMO 系统飞行鲁棒控制

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本文研究了小型无人直升机的全自主飞行控制问题，并提出了一种基于H∞鲁棒控制技术的双闭环飞行控制器设计方法。文章首先介绍了无人直升机的动力学模型，包括机体运动学特性、刚体动力学特性、主旋翼挥舞动力学特性和偏航角速率反馈控制器动态特性。接着，设计了内环控制器，采用H∞鲁棒控制技术来控制直升机的飞行姿态，并引入环境干扰因素中的风速，以最小化风速干扰的影响。外环控制器则采用PD控制技术，用于机体位移的控制。通过实验验证了所设计控制器的有效性和鲁棒性，实现了在风扰环境下直升机的全自主定点悬停飞行。实验结果表明，与PID控制相比，H∞鲁棒控制器能更有效地抑制环境风速的干扰，提高直升机姿态控制的精度。最后，文章指出了未来工作的方向，即尝试采用其他控制策略，实现无人直升机在大机动飞行模态下的精确控制。

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