无人直升机自主飞行控制律设计与开放控制平台

摘要

无人直升机是复杂的非线性系统,自主飞行要求控制结构和控制算法随着飞行状态的变化而变化.模型逆与在线神经网络相结合,实现无人直升机姿态控制自适应.应用反馈线性化和模型逆理论,在分析系统模型跟踪误差动力特性基础上,设计神经网络控制器在线补偿算法.依据模型逆技术设计某状态下的旋转逆和平移逆控制器,其它状态下的逆误差由在线神经网络补偿.仿真表明系统能够对未建模特性、参数不确定性等引起的模型逆误差进行自适应.利用中间件TAO及其事件服务机制,为无人直升机设计了分布式飞行控制系统.开发的公共事件服务组件(包括事件提供组件和事件消费组件)为开放式控制平台的开发创造了条件,可实现分布在不同计算机、不同操作系统、应用不同语言编写的组件之间的通信.本文所提出的自主飞行控制律设计方法和开放控制平台技术能够很好地实现无人直升机的自主飞行.利用开放控制平台技术实现无人直升机自主飞行控制,可大大增强系统组件的重用性,使组件之间解耦,提高了系统设计的效率,降低了开发的费用。