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基于非線性分離的可傾轉四旋翼LQR飛行控制研究
盧凱文; 楊忠; 許昌亮; 徐浩; 陸可 南京航空航天大學自動化學院; 南京211106; 東南大學自動化學院; 南京210096; 安徽工業大學管理科學與工程學院; 馬鞍山243000
關鍵詞：四旋翼飛行器 可傾轉旋翼 非線性分離 線性二次型調節器
摘要：本文研究了一種能夠獨立控制位置和姿態的可傾轉四旋翼飛行器,在建立了系統動力學模型的基礎上,針對可傾轉四旋翼飛行器系統存在的強輸入非線性問題,采用了非線性分離策略,構造中間控制量,將該強非線性系統分離為線性動態環節和非線性靜態環節,并僅針對線性動態環節設計了計算量小、易于硬件實現的線性二次型調節器(LQR),然后再通過反解輸入非線性環節將中間控制量分配到實際的控制量——旋翼傾轉角和電機轉速.仿真實驗結果表明,基于非線性分離策略設計的LQR飛行控制器能夠實現對可傾轉四旋翼穩定控制,很好地獨立追蹤位置和姿態期望.
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