一类非线性直升机模型的滑模降阶控制器设计

针对带有交叉耦合的多输入CE150直升机模型,研究了一类多输入仿射非线性系统的控制设计问题,基于滑模变结构控制理论,采用了一种新的控制器设计方法:滑模降阶方法,即反复运用变结构控制理论,对一类高阶的仿射非线性系统,构造了合适的微分同胚变换函数,把初始高阶系统降至低阶系统,并构造了变结构控制律,再利用当前级和上一级控制输入的映射关系反推出初始系统的控制输入.通过CE150直升机模型仿真结果表明,该方法有效可行.

一种非线性直升机系统的有限时间镇定

针对一个具有多输入、强耦合、非线性的CE150直升机系统,给出了一种有限时间控制方案.该方案首先将整个直升机模型看作一个级联系统,通过坐标变换并采用基于限时间控制的嵌套饱和方法分别对两个子系统进行有限时间镇定;然后验证前向一致性,保证了整个闭环系统的全局有限时间镇定.仿真结果表明,该方案不但有效而且具有更好的收敛性和鲁棒性.

一类非线性直升机系统的Fuzzy-LQG控制器设计

针对带有交叉耦合的多输入CE150直升机系统,设计了Fuzzy-LQG控制器。介绍了CE150直升机系统的组成及其数学模型,基于模糊控制论,建立了模糊规则库,并设计了Fuzzy-LQG控制器,对直升机系统的飞行角度和角速度进行了实时控制,与常规PID、LQG控制方法进行比较表明,Fuzzy-LQG控制方法具有更快的响应速度,更好的稳定性和鲁棒性。