四旋翼垂直起降機的魯棒控制問題研究.pdf

1、本課題的研究對象四旋翼垂直起降機屬于多旋翼的無人機，是一種非線性、強耦合的飛行器，但與傳統(tǒng)的直升機相比具有機動靈活等諸多優(yōu)點，因此具有廣泛的應用空間及研究意義，近年來日益受到人們的關注。
　　本文中根據(jù)四旋翼垂直起降機系統(tǒng)的特點和要求，選擇傳感器和執(zhí)行電機等器件，設計了傳感器的外圍電路和應用電路并針對所選用的無位置傳感器的無刷直流電機設計了調速系統(tǒng)。在調速系統(tǒng)設計中，采用反電勢過零檢測原理檢測轉子位置，利用PWM原理調速，成功的實

2、現(xiàn)了電機的啟動、運行以及調速。
　　四旋翼垂直起降機的控制問題一直是整個系統(tǒng)設計的關鍵技術與難點。文中根據(jù)四旋翼垂直起降機的動力學和運動學原理對其建立非線性模型和線性模型。針對系統(tǒng)線性模型設計了基于H∞回路成形法的魯棒控制器，并利用系統(tǒng)的非線性模型進行仿真分析和研究，取得了好的控制效果。由于H∞次最優(yōu)控制器的階次高，工程難以實現(xiàn)，本文中采用了兩種方法對其進行降階，一是基于最優(yōu)Hankel范數(shù)模型逼近來對控制器降階，二是基于控制器的