基于UIF-MPC仿真的UAV环航姿态控制研究

为解决无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)在算法结构冗杂和未知外部干扰的环境下控制系统操作难度大的问题,提出一种基于UIF-MPC融合的自适应全局快速终端滑模控制方法。考虑到在环境复杂、时间敏感及通信受限条件下给出UAV姿态运动观测模型;提出一种多控制变量交互的UIF-MPC融合滤波姿态算法,利用滤波器和PID控制器对模型不确定性和未知干扰进行补偿;根据UAV性能及饱和控制条件设定姿态设定控制参数并设定目标位置估计均方根误差,带入UIF-MPC模型并与传统单UIF模型进行比较。结果表明UIF-MPC融合模型可以较好融合系统需求,且在运动过程中具有较好的估计精度及机动控制的鲁棒性。

四旋翼飞行器双环条件积分滑模控制

针对存在阵风干扰及未建模特性下的四旋翼飞行器轨迹跟踪控制,基于非线性滑模控制技术,结合条件积分思想及Lyapunov稳定性理论设计了一种位姿双环条件积分滑模控制器。在获得四旋翼非线性动力学模型后对其进行线性化,简化被控对象数学模型,提高控制器设计效率。利用条件积分滑模控制律设计了位置环和姿态环的轨迹跟踪控制器,实现了控制系统的全局渐近稳定。通过仿真算例验证了所设计控制器的有效性,结果表明:与其他控制器相比,所设计的控制器具有较高的控制精度、较强的抗干扰性及鲁棒性,可有效抑制系统振动、消除静态误差,并实现四旋翼飞行器的高性能轨迹跟踪。

地下铁道盾构施工测量检测方法探讨

结合广佛城际轨道交通[菊树—西塱]盾构区间施工测量检测的实践,介绍两井定向、陀螺定向和盾构环姿态测量在地铁盾构法施工测量检测中的应用。