控制理论与应用

作者：徐雪松,涂平

单位：华东交通大学,华东交通大学

关键词：六旋翼无人机; 容错控制; 控制分配; 力矩分析

基金：国家自然科学基金项目(61763012), 江西省研究生创新专项资金项目(YC2022–S529)资助.

常规六旋翼无人机在单个旋翼完全失效后, 存在姿态与高度不完全可控的情况, 此时采取降级控制策略会使无人机失去静态悬停能力. 针对此问题, 本文提出了一种可倾斜旋翼的容错控制方法, 在经典旋翼结构布局的基础之上, 将其中一个旋翼设计成可倾斜结构, 通过倾斜角度的改变与控制分配重构, 无人机在任意单个旋翼完全失效后均能保持力与力矩的平衡. 利用线性规划方法得到无人机的可达力矩集, 同时对电机饱和度进行分析, 确定了不同旋翼失效后的最优倾斜角. 搭建飞行测试平台进行对比验证, 实验结果表明, 本文提出的方法具有良好的容错效果与鲁棒性, 能够保证六旋翼无人机在故障后的稳定飞行与平稳降落.

来源：2024年第1期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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