混合H∞/PI多回路无人直升机鲁棒控制研究

摘要

综合考虑无人直升机系统的参数不确定性及飞行中阵风干扰的影响，以及飞行品质规范对直升机多飞行控制模态的要求，提出了一种多回路结构的无人直升机多模态飞行控制方法。内回路基于鲁棒H∞优化技术，性能优化目标要求飞行控制系统对于飞行动力学特性变动及模型参数不确定具有鲁棒稳定性，并且对于所有的不确定性情况最小化阵风干扰对飞行状态和操纵输入量的影响，保证无人直升机稳态飞行状态的鲁棒稳定性及阵风干扰抑制能力；外回路基于PI跟踪控制结构，通过将跟踪控制问题转化为增广系统的状态反馈镇定问题，并结合极点配置得到外回路控制器，保证无人直升机姿态指令姿态保持（ACAH）飞行控制模态良好的解耦特性及快速的指令响应特性。仿真结果表明，所提控制策略使无人直升机达到了飞行品质规范ADS-33E等级的操纵品质。