控制理论与应用

作者：侯捷,陈谋,刘楠

单位：南京航空航天大学,南京航空航天大学,南京航空航天大学

关键词：无人直升机; 飞行控制; 动态面控制; 神经网络; 扩张状态观测器

基金：国家自然科学基金项目(61803207)、江苏省重点研发计划（社会发展）项目(BE2020704)和江苏省“333高层次人才培养工程”科研项目(BRA2019051)资助

针对具有系统不确定和外部干扰的无人直升机飞行控制问题, 提出了一种基于神经网络和扩张状态观测器的控制方法. 利用神经网络逼近系统的不确定性, 引入扩张状态观测器对神经网络的逼近误差和系统外部干扰进行估计. 基于神经网络和扩张状态观测器的输出, 对无人直升机的主旋翼挥舞角、姿态角速率、姿态角、速度与位置系统分别进行了控制器设计, 以增强系统鲁棒性和抗干扰能力. 同时, 引入动态面控制方法以避免对虚拟信号进行直接求导, 并通过李雅普诺夫方法分析了闭环控制系统的稳定性. 最后使用无人直升机数据进行仿真验证, 结果表明设计的控制律能使无人直升机有效跟踪控制指令, 具有良好的稳定性与鲁棒性.

来源：2021年第9期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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